NL8100401A - Werkwijze vor de zuivering van afvalwater en biologisch filter ten gebruike bij het zuiveren van afvalwater. - Google Patents

Werkwijze vor de zuivering van afvalwater en biologisch filter ten gebruike bij het zuiveren van afvalwater. Download PDF

Info

Publication number
NL8100401A
NL8100401A NL8100401A NL8100401A NL8100401A NL 8100401 A NL8100401 A NL 8100401A NL 8100401 A NL8100401 A NL 8100401A NL 8100401 A NL8100401 A NL 8100401A NL 8100401 A NL8100401 A NL 8100401A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
liquid
packed section
waste water
biomass
closed vessel
Prior art date
Application number
NL8100401A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Celanese Corp
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 Celanese Corp filed Critical Celanese Corp
Publication of NL8100401A publication Critical patent/NL8100401A/nl

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
    • C02F3/302—Nitrification and denitrification treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/28—Anaerobic digestion processes
    • C02F3/2806—Anaerobic processes using solid supports for microorganisms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
    • C02F3/301—Aerobic and anaerobic treatment in the same reactor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/04—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing gas, e.g. biogas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/36—Means for collection or storage of gas; Gas holders
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M25/00—Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings
    • C12M25/02—Membranes; Filters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
    • C12M29/02—Percolation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/44—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of volume or liquid level
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/0061—Controlling the level
    • 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
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S210/00—Liquid purification or separation
    • Y10S210/902—Materials removed
    • Y10S210/903—Nitrogenous

Description

Λ ί - 1 -
Werkwijze voor de zuivering van afvalwater en biologisch filter ten gebruike bij het zuiveren van afvalwater.
Het lozen van allerlei afvalwater geeft problemen met milieuverontreiniging, als gevolg van organische verontreinigingen die in het afvalwater aanwezig zijn. Een methode voor de behandeling van afvalwater waardoor lozing daarvan wordt vereen-5 voudigd, omvat een biologische afbraak of omzetting van de organische verontreinigingen in niet-schadelijke produkten en/of gemakkelijk verwijderbare produkten. Dit wordt bereikt door de stroom afvalwater in contact te brengen met een biomassa van micro-organismen die in staat zijn de verontreinigingen biologisch 10 af te breken tot of om te zetten in kooldioxyde en andere produkten.
Bij een anaerobe werkwijze waarbij methaan wordt gevormd, zijn de micro-organismen anaerobe bacteriën die de organische verontreinigingen in hoofdzaak omzetten in kooldioxyde en methaan. Het methaan is waardevol als energiebron. Bij sommige 15 werkwijzen waarbij niet slechts afbraak van organische verontreinigingen optreedt maar ook een denitrificatie tot stand wordt gebracht, worden de organische verontreinigingen omgezet in kooldioxyde (terwijl geen methaan wordt gevormd) en wordt gebonden stikstof omgezet in gemakkelijk verwijderbare moleculaire stikstof.
20 Er zijn allerlei inrichtingen beschreven en voorgesteld voor het uitvoeren van dergelijke biologische afbraak-of ontledingswerkwijzen. Eén type inrichting bestaat uit een "lagune", dat wil zeggen eenvoudigweg een grote vijver of meer dat open is naar de lucht. Het afvalwater wordt in deze vijver of dit 25 meer gebracht en blijft daar enkele maanden, gedurende welke tijd zowel aerobe als anaerobe bacteriën de verontreinigingen ontleden.
De bovenste laag water in de lagune zal aëroob van aard zijn terwijl de onderste laag anaëroob van aard zal zijn. Dergelijke lagunes zijn in de meeste gevallen niet praktisch, vanwege het 30 grote oppervlak dat nodig is, vanwege de stank die optreedt en vanwege de langzame omzetting - en dus lange omzettingstijd.
8100401 f * - 2 -
Eventueel gevormd methaan gaat uiteraard ook geheel verloren.
Een cinder type inrichting waarin een biologische afbraak kan worden uitgevoerd bij afwezigheid van toegevoegde moleculaire zuurstof is een rottingsinrichting. Een conven-5 tionele rottingsinrichting bestaat eenvoudig uit een gesloten vat met voorzieningen om de inhoud zachtjes in beweging te brengen en met zodanige afmetingen dat het afvalwater een verblijftijd krijgt van tenminste 10 dagen. De anaerobe rottingsinrichtingen zijn slechts praktisch voor hoge afvalconcentraties, bijvoorbeeld in de 10 vorm van ingedikt slib uit huishoudelijk afvalwater en bepaalde afvalvloeistoffen afkomstig van de voedingsmiddelenindustrie. Ze kunnen redelijk goed werken als de voeding vaste stoffen bevat, maar ze zijn betrekkelijk ineffectief voor effluenten die slechts oplosbare verontreinigingen bevatten.
15 De meest populaire inrichtingen voor de behan deling van afvalwaterstromen die oplosbare organische verontreinigingen bevatten zijn de inrichtingen die bekend staan als anaerobe filters. Deze bestaan uit een gepakte kolom met een pakking waarop een biomassa van geschikte micro-organismen is afgezet. In de 20 anaerobe filters die tot nu toeajn beschreven, werd het effluent of de afvalwaterstroom in opwaartse richting onder omstandigheden van propstroming door de gepakte sectie geleid waarbij verse voeding onderaan de gepakte kolom werd toegevoerd tezamen met over-loopvloeistof die aan de inrichting werd onttrokken op een punt 25 gelegen boven de gepakte sectie. Onder dergelijke omstandigheden is de gepakte kolom voortdurend gevuld met vloeistof, waarbij het vloeistofniveau in de kolom wordt gehandhaafd boven de bovenrand van de gepakte sectie. Omdat, onder dergelijke werkomstandigheden de kolom steeds zal zijn gevuld met vloeistof, moet de kolom zijn 30 vervaardigd uit een zwaar en sterk materiaal, bijvoorbeeld staal, wat betrekkelijk duur is.
Er is ook een inrichting bekend die soortgelijk is aan een anaëroob filter, voor net uitvoeren van een aerobe biologische afbraak van afvalstoffen in afvalwater. Met name is een 35 werkwijze beschreven waarbij een aerobe biologische afbraak van 8100401 4 * - 3 - afvalstoffen wordt uitgevoerd door de te behandelen vloeistof boven in een open vat met een pakking waarop aerobe micro-organis-men zijn vastgehecht, toe te voeren en te verdelen en de vloeistof door de pakking omlaag te laten sijpelen en daarbij in contact te 5 laten komen met de aerobe micro-organismen. Doordat ze open zijn naar de lucht, zijn die gepakte vaten niet geschikt voor werkwijzen waarbij moet worden gewerkt bij afwezigheid van moleculaire zuurstof, De aerobe werkwijzen zijn niet zo gunstig als anaerobe werkwijzen omdat geen methaan, een potentiële energiebron, wordt ge-10 vormd maar de hoofdprodukten die worden gevormd zijn kooldioxyde en water.
De hiervoor beschreven anaerobe filterinrichting is zeer geschikt voor de behandeling van afvalwaterstromen die geen grote hoeveelheden vaste stoffen bevatten, dat wil zeggen 15 afvalwaterstromen waarin de verontreinigingen oplosbaar zijn. Hoewel er uitvoerig onderzoek en ontwikkelingswerk is gedaan aan anaerobe filterinrichtingen, zijn aan hun toepassing nog steeds allerlei problemen verbonden, De kosten verbonden aan de constructie van een filtervat waarin een opwaartse propstroming wordt toegepast zoals 20 volgens de stand van de techniek het geval is, zijn hiervoor reeds genoemd. Een ander probleem verbonden aan de anaerobe filterinrichtingen zoals volgens de stand van de techniek worden toegepast is, dat de biomassa in het onderste of inlaatgedeelte van het filter de neiging heeft, in het bijzonder als de lineaire stroomsnelheid van 25 de vloeistof door het filter erg laag is, zo overvloedig te groeien dat ze het filter verstopt. Als de lineaire snelheid van de afvalwaterstroom door het filter te hoog is kan dit voorts leiden tot remming of afbraak van de biomassa omdat de concentratie aan verontreinigingen dan zal worden verhoogd tot boven het niveau dat 30 door de micro-organismen kan worden verdragen.
De uitvinding heeft nu ten doel te voorzien in een nieuwe en nuttige biologische afbraak- of ontledingswerkwijze voor de behandeling van afvalwaterstromen, en in een nieuwe en nuttige inrichting daarvoor. In het bijzonder heeft de uitvinding 35 ten doel te voorzien in een nieuwe en nuttige biologische afbraak- 81 0 0 4 0 1
* V
- 4 - of ontledingswerkwijze waarbij gebruik wordt gemaakt van een anaëroob filter en waarmee methaan wordt gevormd en in een inrichting daarvoor, waarbij gebruik wordt gemaakt van constructiematerialen met een betrekkelijk gering gewicht die goedkoop zijn. De uitvinding 5 heeft voorts ten doel te voorzien in een nieuwe en nuttige anaerobe filterwerkwijze en inrichting waarbij de verdeling van de te behandelen vloeistof over het filter betrekkelijk eenvoudig is, en welke inrichting zichzelf gemakkelijk bevrijdt van geaccumuleerde biomassa of andere vaste stoffen. De uitvinding heeft ook nog ten doel 10 te voorzien in een anaerobe filterwerkwijze en inrichting waarmee, in tegenstelling tot de anaerobe filterwerkwijzen en inrichtingen volgens de stand van de techniek onbepaalde typen van vaste verontreinigingen kunnen worden verwerkt en afgebroken.
De hiervoor genoemde en verdere doelstellingen 15 worden volgens de onderhavige uitvinding bereikt met een continue biologische afbraak- of ontledingswerkwijze waarbij een vloeibare afvalwaterstroom die biologisch afbreekbare organische verontreinigingen bevat in contact wordt gebracht met een biomassa van micro-organismen die in staat zijn de organische verontreinigingen af te 20 breken tot kooldioxyde en andere produkten en die aanwezig zijn op het oppervlak van een ondersteunende pakking, teneinde de organische verontreinigingen biologisch af te breken tot kooldioxyde en andere produkten waarbij de behandeling plaats vindt bij afwezigheid van toegevoegde moleculaire zuurstof, welke werkwijze wordt geken-25 merkt doordat: (a) een vloeistofmengsel dat bestaat uit de afvalwaterstroom en een hierna gedefinieerde recirculatiestroom in neerwaartse richting continu door een gepakte sectie wordt geleid die zich bevindt in een gesloten vat en welke gepakte sectie 30 is gevuld met de dragerpakking op het oppervlak waarvan zich een biomassa van de micro-organismen bevindt, waarbij het gesloten vat zodanig is afgesloten dat lucht en andere bronnen van moleculaire zuurstof niet in het gesloten vat kunnen binnenkomen en waarbij het vloeibare mengsel in innig contact komt met de biomassa als 35 dat mengsel omlaag zakt door de gepakte sectie onder zodanige 8100401 * * - 5 - omstandigheden dat tenminste een deel van de organische verontreinigingen van de afvalwaterstroom biologisch wordt afgebroken en omgezet in kooldioxyde en andere produkten en uit het ondereinde van de gepakte sectie een vloeibaar effluent komt met een lagere con-5 centratie aan de genoemde organische verontreinigingen dan aanwezig is in het (ingaande) vloeistof mengsel en waarbij de vloeistof omlaag zakt door de gepakte sectie, terwijl kooldioxyde en andere gassen die bij de biologische afbraak worden gevormd door de gepakte sectie omhoog bewegen in tegenstroom met de omlaag zakkende vloeistof 10 en het contact van het vloeistofmengsel met de biomassa plaatsvindt bij een temperatuur tussen cirka 10 en 60° C die geschikt is voor de betreffende biologische afbraak of ontleding en bij praktisch atmosferische druk, (b) continu uit het bovenste gedeelte van het 15 gesloten vat op een punt gelegen boven de gepakte sectie het kool- dioxyde en andere gassen die bij de biologische afbraak worden gevormd, worden af gevoerd, (c) continu het vloeibare effluent uit het onderste gedeelte van het gesloten vat wordt afgevoerd van een 20 punt gelegen beneden de gepakte sectie, met een zodanige afvoer- snelheid van dat vloeibare effluent dat het vloeistofniveau van de zich eventueel op de bodem van het gesloten vat verzamelende vloeibare effluent beneden de gepakte sectie blijft en een deel van het vloeibare effluent wordt afgevoerd als behandelde afvalwaterstroom 25 en (d) continu een deel van het vloeibare effluent dat aan het ondereinde van het gesloten vat wordt onttrokken wordt teruggevoerd als de genoemde recirculatiestroom en deze recirculatie-stroom wordt gemengd met de afvalwaterstroom voordat het vloeistof- 30 mengsel volgens de trap (a) door de gepakte sectie omlaag wordt geleid, waarbij de hoeveelheid vloeibaar effluent die op deze wijze als recirculatiestroom wordt teruggevoerd zo groot is dat ze, gemengd met de afvalwaterstroom er voor zorgt dat het vloeistofmengsel een concentratie aan organische verontreinigingen en aan even-35 tuele biostatische of biocide produkten heeft die lager is dan 81 00 40 1 * ♦ - 6 - de concentratie waarbij de groeiprocessen van de micro-organismen zouden worden geremd.
Volgens een ander aspect van de uitvinding wordt voorzien in een biologische filterinrichting voor het uitvoeren 5 van de bovengenoemde biologische afbraak- of ontledingswerkwijze.
De figuur geeft een stroomschema weer van een biologisch filter dat volgens de principes van de uitvinding werkt.
De belangrijkste verschillen tussen de werkwijze en het filter volgens de uitvinding en de stand van de techniek 10 zijn dat de vloeistof omlaag wordt geleid door de pakking in tegenstroom met gassen die in de pakking omhoog stijgen en dat de pakking is gevuld met gas, in plaats van geheel te zijn ondergedompeld onder of gevuld te zijn met vloeistof. Door deze verschillen worden vele problemen die zijn verbonden aan de filters volgens de stand 15 van de techniek opgeheven of verminderd. De filters volgens de onderhavige uitvinding leveren een verbetering op doordat ze, niet gevuld zijnde met vloeistof, veel lichter en goedkoper geconstrueerd kunnen zijn. Een ander voordeel van de filters volgens de uitvinding is, dat de verdeling van de voeding zeer eenvoudig is; een sproeier 20 is voldoende. Voorts kunnen de filters volgens de uitvinding, in tegenstelling tot de anaerobe filters volgens de stand van de techniek waarin opwaartse stroming plaatsvindt, zichzelf gemakkelijk bevrijden van opgehoopte biomassa of andere vaste stoffen. Het filter volgens de uitvinding is ook in staat bepaalde typen van 25 vaste stoffen af te breken zonder dat het nodig is dat deze vaste stoffen worden opgelost of oplosbaar worden gemaakt. Het filter volgens de uitvinding maakt ook contact mogelijk van het afvalwater met uitwendige gassen in gevallen dat dit gewenst is. Deze verbeteringen worden hierna uitvoeriger toegelicht.
30 Die toelichting wordt gegeven aan de hand van de figuur die de werking illustreert van het filter volgens de uitvinding. Te behandelen afvalwater dat door leiding 10 wordt toegevoerd, wordt gemengd met een vloeibare recirculatiestroom uit leiding 11 en dan naar een sproeier 12 geleid die zich bevindt boven 35 in een gesloten, gepakte kolom 13 met een gepakte sectie 14. Op het 8100401 t 5 - 7 - oppervlak van de pakking in de gepakte sectie bevindt zich een geschikte biomassa van micro-organismen. Het vloeistofmengsel van vers afvalwater en recirculatievloeistof wordt op de pakking gesproeid die zich in de gepakte sectie 14 bevindt waarna deze vloei-5 stof in staat wordt gesteld door de pakking omlaag te sijpelen.
In de pakking stijgen in tegenstroom met de omlaag sijpelende vloeistof gassen op die bij de biologische afbraak worden gevormd, zoals kooldioxyde en, in het geval van een werkwijze waarbij ook methaan wordt gevormd, methaan. Van buiten af 10 kunnen ook gassen worden ingevoerd op een punt gelegen beneden de gepakte sectie via leiding 15 en deze van buiten komende gassen zullen ook door de gepakte sectie omhoog stijgen. Gassen die uiteindelijk opstijgen tot in het bovenste gedeelte van de gepakte kolom 13 worden afgevoerd via leiding 16.
15 Vloeistof die door de pakking omlaag is gesijpeld verzamelt zich in het konische bodemgedeelte van de kolom 13.
Het niveau van deze vloeistof wordt geregeld door conventionele middelen, zodat dit niveau zich bevindt beneden de onderrand van de gepakte sectie, om er voor te zorgen dat de gepakte sectie is 20 gevuld met gas en niet geheel is gevuld en ondergedompeld in vloeistof. Een groot deel van de verzamelde vloeistof wordt teruggevoerd door leiding 11, terwijl een vloeistof produkt met een verbeterde zuiverheid wordt afgevoerd door leiding 17. Dit vloeistofprodukt dat door leiding 17 wordt afgevoerd heeft een lager gehalte aan 25 verontreinigingen dan het afvalwater. Zoals in de figuur is aangegeven, is het in het algemeen gewenst het vloeistofprodukt dat door leiding 17 wordt afgevoerd, naar een bezinker 18 te leiden waar gesuspendeerde vaste stoffen in staat worden gesteld te bezinken waarna gezuiverd vloeibaar produkt uiteindelijk wordt afgevoerd uit 30 de bezinker 18 via leiding 19. Een leiding 20 verbindt de gasfase van de kolom 13 met de bezinker 18, zodat er tussen beide een hydraulisch evenwicht bestaat. Het vloeistofprodukt dat door leiding 19 wordt afgevoerd wordt algemeen en ook hierna aangeduid als de "afvoer". De afvoer kan verder worden behandeld voor verwijdering 35 van andere verontreinigingen; bij een voorkeursuitvoeringsvorm 8100401 * *r - 8 - wordt de afvoer toegevoerd aan een aerobe behandelingsinrichting voor de verwijdering van een belangrijk percentage van het resterende gehalte aan opgelost biologisch afbreekbaar materiaal of voor de oxydatie van onaangenaamd ruikende componenten zoals water-5 stofsulfide. Bij een anaerobe rotting wordt dit opgeloste biologisch afbreekbare materiaal gebruikt voor het ondersteunen van de groei van bacteriën, zodat het wordt omgezet in het vaste produkt (in de vorm van een massa van bacteriën) dat bekend staat als "actief slib".
Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uit-10 vinding wordt een significant deel van dit actieve slib teruggevoerd naar het filter, bijvoorbeeld via leiding 23. Gevonden werd dat het actieve slib tenminste ten dele wordt omgezet in het filter. Hierdoor wordt de hoeveelheid vaste stof die in de totale werkwijze wordt gevormd, verminderd. Het deel van het actieve slib dat wordt 15 afgebroken blijkt te bestaan uit het oplosbare deel dat in het waterige medium oplosbaar wordt gemaakt vóór de (biologische) afbraak; in sommige gevallen breken de anaerobe filters volgens de uitvinding echter ook bepaalde typen van vaste verontreinigingen af zonder dat deze eerst worden opgelost of oplosbaar worden ge-20 maakt, In het bijzonder wordt met de uitvinding, volkomen verrassend, bijvoorbeeld in water onoplosbare zetmeel biologisch afgebroken.
De bodem van de kolom 13 is voorzien van een leiding met afsluiter 21 die periodiek kan worden geopend om ver-25 zamelde biomassa die werd losgescheurd van of op andere wijze uit de pakking werd verwijderd, te verwijderen en ook om andere vaste stoffen die zich eventueel onderin de kolom hebben verzameld te verwijderen. Een voordeel van de neerwaartse stroming van de vloeistof bij de onderhavige uitvinding is, dat biomassa die loslaat 30 van of verwijderd wordt uit de pakking uiteindelijk zijn natuurlijke weg volgt en onder invloed van de zwaartekracht omlaag gaat door de pakking heen naar het reservoir onder aan de kolom vanwaar dit materiaal gemakkelijk kan worden verwijderd. Dit voorkomt het verstoppen zoals dikwijls optreedt met losse biomassa in een filter met 35 opwaartse stroming. De bezinker 18 is eveneens voorzien van een 8100401 - 9 - leiding met afsluiter 22 voor het verwijderen van geaccumuleerde vaste stoffen. Biologische vaste stoffen die onderuit de kolom 13 zijn verwijderd en op de bodem van de bezinker 18 terecht zijn gekomen kunnen desgewenst worden teruggevoerd naar het filter.
5 Ook al wordt bij werken volgens de onderhavige uitvinding een deel van de biomassa losgescheurd, is de hechting van de biomassa aan de pakking heel stevig. De hechting van de biomassa blijkt veel steviger te zijn dan de hechting van de biomassa bij de filters met opwaartse stroming waarbij de biomassa 10 geheel onder de vloeistof zit volgens de stand van de techniek.
Terwijl de biomassa van de filters volgens de stand van de techniek waarbij de biomassa onder de vloeistof staat, losjes is vastgehecht aan de drager en gemakkelijk wordt weggewassen of weggespoeld door een milde hydraulische werking, is de biomassa van een filter 15 volgens de onderhavige uitvinding verrassend goed bestand tegen de schurende werking van vloeistof die door de pakking percoleert en veel beter dan het geval is bij de genoemde filters waarbij de biomassa zich onder de vloeistof bevindt,
De pakking van de filters (met het filter wordt 20 hierbij bedoeld de gepakte sectie) is bij voorkeur een pakking die een groot open volume geeft (volume van het lege filter zonder pakking minus het volume dat werkelijk wordt ingenomen door de vaste massa van de pakking) van meer dan 60 % en bij voorkeur van meer dan 75 %, bijvoorbeeld 85-95 % of zelfs meer, berekend op het 25 volume van het filter zonder pakking, dat wil zeggen het volume van de gepakte sectie zonder pakking. Dit kan worden bereikt met dun-wandige kunststof ringen of cilinders, bij voorkeur de pakking die bekend staat als "Pali" ringen, die worden beschreven in Chemical Engineering Process 54 (1), 1958 blz. 70-75. De diameters van de 30 ringen kunnen bijvoorbeeld liggen tussen 1,6 en 10 cm en bij voorkeur tenminste 7,5 cm voor gebruik in anaerobe filters voor toepassing op grote schaal. Andere typen pakking die een groot open volume geven en bij voorkeur een groot specifiek oppervlak (bij- 2 3 voorbeeld een specifiek oppervlak van meer dan 32,8 m /m pakking, 2 3 2 3 35 bij voorkeur meer dan 65,6 m /m pakking bijvoorbeeld 98,4 m /m pakking of meer, kunnen ook worden gebruikt bijvoorbeeld kunststof 8100401 «» if - 10 - zadels met openingen of cilindrische borstels met bosjes van kunststof borstelhaar die symmetrisch zijn gerangschikt om een roestvast stalen kerndraad. Aluminium blikjes voor dranken kunnen ook als pakking worden gebruikt, De belasting van het filter bij de werkwij-5 ze volgens de uitvinding bedraagt in het algemeen cirka 3,2-64 kg COD/m op een volume van het filter per dag en bij voorkeur cirka 8-32 kg COD per m^ op een volume van het filter per dag, bijvoor- 3 beeld een belasting van 16-32 kg COD per m op een volume per dag. Met "COD" wordt hier bedoeld de volgens standaardmethoden bepaalde 10 chemische zuurstofbehoefte, De hydraulische voedingssnelheid zal in het algemeen zodanig zijn dat het volume aan totale hoeveelheid vers afvalwater en teruggevoerd vloeibaar materiaal gelijk is aan 0,1-10 maal het open volume van het filter per dag.
Bij één voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvin-15 ding heeft het verse afvalwater een COD van meer dan 2000, gewoonlijk meer dan 5 a 6000 mg/1. De werkwijze is in het bijzonder geschikt voor vers afvalwater met een COD van meer dan 10.000, bijvoorbeeld 20.000-40.000 mg/1 of zelfs 50.000 mg/lcf meer. Het totale mengsel van vers afvalwater en gerecirculeerd materiaal dat wordt 20 toegevoegd aan en omlaag wordt geleid door het filter zal in het algemeen een COD hebben tussen cirka 500 en 20,000 mg/1 bij voorkeur cirka 1000 mg/1 of meer.
Bij werken met de filters werd gevonden dat de hoeveelheid biomassa die vasthecht aan de pakking, zelfs na lang-25 durig werken met het filter zodanig is dat slechts een kleine fractie van het oppervolume (dat wordt gemeten door de inhoud van het filter weg te laten lopen en het volume van de vloeistof die zo wordt afgetapt te meten) inneemt, ook al is er een significante recirculatie van biomassa naar het filter. De reden hiervoor zijn 30 niet geheel duidelijk, maar gemeend wordt dat de gerecirculeerde bacteriën, althans ten dele, dienen als voeding voor de bacteriën in het filter. Er werd ook gevonden, bij inspectie van de filters na een langdurige periode dat de filters in bedrijf waren (bijvoorbeeld zes maanden of langer) onder recirculatie, dat de aan de 35 filterpakking gehechte biomassa praktisch over alle pakking van het 8100401 - 11 - filter is verdeeld. Visueel ziet de verdeling van de biomassa er praktisch gelijkmatig uit van boven tot onder.
Het gehalte aan biomassa in de afvoer van het anaerobe filter (werkend met recirculatie van effluent en van bezon-5 ken deeltjes van biomassa erin) is erg laag, bijvoorbeeld minder dan 600, bijvoorbeeld cirka 100-500 of in het algemeen ongeveer 300 mg VSS (vluchtige gesuspendeerde vaste stof) per liter.
De afvalwaterstromen die volgens de uitvinding kunnen worden behandeld zijn onder andere afvalwaterstromen van 10 petrochemische installaties die bijvoorbeeld zuren kunnen bevatten (bijvoorbeeld carbonzuren zoals mierenzuur, azijnzuur, propionzuur, acrylzuur, glycolzuur, appelzuur, adipinezuur, benzoëzuur, boterzuur, valeriaanzuur, hydracrylzuur, glycerinezuur, barnsteenzuur, fumaar-zuur, glutaarzuur, ftaalzuur, isoftaalzuur, tereftaalzuur), alco-15 holen (bijvoorbeeld methanol, ethanol, n-propanol, ethyleenglycol, polyethyleenglycol, 1-butanol, 2-butanol, isobutanol, propyleengly-col, 1.3-butyleenglycol, 1,5-pentaandiol, 1.6-hexaandiol, glycerol), ketonen(bijvoorbeeld aceton, methylethylketon, cyclohexanon), esters (bijvoorbeeld esters van carbonzuren zoals ethylacrylaat, methylpro-20 pionaat, methylwaterstofadipaat, methylmethacrylaat), aldehyden (bijvoorbeeld formaldehyde, aceetaldehyde, acrolein, methacrolein, glyceraldehyd, benzaldehyd), fenolen (bijvoorbeeld fenol of cresol). De materialen kunnen alifatisch, cycloalifatisch of aromatisch zijn en ethenisch verzadigd of onverzadigd. Gevonden werd dat stoffen 25 die gewoonlijk worden beschouwd als in hoge mate biocide, zoals formaldehyd, fenol en acrolein en cyanide-ionen kunnen worden verwijderd zelfs als ze in betrekkelijk grote gehalten in de voedings-stroom aanwezig zijn. Bijvoorbeeld kan de voedingsstroom meer dan 1000 mg/1 formaldehyd (bijvoorbeeld 0,1-1 %) of 2000 mg/1 fenol 30 bevatten. In het algemeen zullen de componenten van een afvalwaterstroom uit een petrochemische installatie minder dan 9 koolstofato-men, bij voorkeur minder dan 7 koolstofatomen bevatten; veelal zullen dit overwegend organische verbinding zijn met 1-4 of zelfs 1-2 koolstofatomen.
35 Behalve voor de behandeling van afvalwaterstromen 81 0 0 40 1 - 12 - uit petrochemische installaties kunnen ock verschillende andere afvalwaterstromen met de werkwijze volgens de uitvinding worden behandeld. Bijvoorbeeld afvalwaterstromen afkomstig uit de voedingsmiddelenindustrie die polysacchariden zoals zetmeel en guar, proteïnen en 5 vetten bevatten. Deze polysacchariden kunnen volgens de uitvinding worden gedepolymeriseerd en vele van de proteïnen en vetten kunnen ook volgens de uitvinding worden ontleed. Zelfs korrelige, onoplosbare zetmeelprodukten zoals aardappelzetmeel zullen in hoge mate met de werkwijze volgens de uitvinding biologisch worden afgebroken.
10 Dit is volkomen verrassend, daar men volgens de stand van de techniek altijd van mening was dat zetmeelprodukten slechts worden afgebroken door enzymen nadat ze zijn verstijfseld. Vetten geven bij dismutatie tot methaan en kooldioxyde zeer weinig energie en worden niet op grote schaal biologisch afgebroken; de filters volgens de 15 onderhavige uitvinding voldoen in dit opzicht echter veel beter dan de filters waarbij de biomassa in vloeistof is ondergedompeld volgens de stand van de techniek, omdat de filters volgens de onderhavige uitvinding zichzelf bevrijden van deeltjesvormige vaste stoffen, veel beter dan het geval is bij de filters waarvan de biomassa 20 in vloeistof is ondergedompeld. Protelne-achtige materialen, wellicht met uitzondering van lipiden, worden met de werkwijze volgens de uitvinding ook goed biologisch afgebroken.
Bij een anaerobe werkwijze waarbij raethaanvorming optreedt, zullen bepaalde componenten, zelfs in betrekkelijk kleine 25 hoeveelheden, in het algemeen niet verenigbaar zijn met de werking van het anaerobe filter en moet hun aanwezigheid in belemmerende hoeveelheden derhalve worden vermeden; dit geldt onder andere voor de gechloreerde methaanverbindingen, bijvoorbeeld methyleenchloride, chloroform, koolstoftetrachloride en voorlopers daarvan zoals chlo-30 ral en voor bepaalde aminen zoals hexamethyleendiamine. De gechloreerde methaanverbindingen en de aminen enz, blijken echter niet giftig te zijn voor een filter dat werkt volgens de onderhavige uitvinding waarin denitrificatie plaatsvindt. Bepaalde andere verbindingen zijn niet onverenigbaar met de werking van het filter, 35 maar gaan in hoge mate door het filter heen zonder dat ze worden 81 0 0 40 1 - 13 - afgebroken. Hiertoe behoren sterk vertakte verbindingen zoals penta-erythritol, neopentylglycol, trimethylolpropaan en t-butanol (in het algemeen verbindingen waarin tertiaire koolstofatomen aanwezig zijn waaraan in hoofdzaak koolstofatomen rechtstreeks zijn gebonden) 5 en niet-hydrolyseerbare polymeren zoals polyacrylzuur. Deze ver- draagbare niet-afbreekbare verbindingen kunnen in de afvalwaterstromen die volgens de uitvinding worden behandeld aanwezig zijn? hun w aanezigheid verhoogt het gemeten COD gehalte, maar betekent niet een werkelijke belasting van het filter? de in deze aanvrage genoemde 10 COD belastingen zijn de gecorrigeerde belastingen, dat wil zeggen de belastingen waarin de bijdrage van dergelijke niet-afbreekbare materialen aan de COD buiten beschouwing is gelaten.
Bepaalde voedingsstromen zullen overigens giftige zware metalen bevatten, zoals koper, nikkel, chroom, zink, kwik of 15 nikkel. In die gevallen zal het gewenst zijn te zorgen voor een voldoende hoeveelheid zwavel in de voeding (bijvoorbeeld in de vorm van een oplosbaar sulfide of sulfaat zoals natriumsulfaat) dat met het zware metaal een verbinding vormt waarbij het metaal als onoplosbaar sulfide precipiteert. Zie Lawrence en McCarty "The 20 Role of Sulfide in Preventing Heavy Metal Toxicity in Anaerobic
Treatment", J. Water Pollution Control Federation 37 (1965 p. 392-406). Chroom dat geen onoplosbaar sulfide vormt, wordt waarschijnlijk geïmmobiliseerd als een basisch oxyde. Het zwavel kan ook geschikt worden toegevoegd in de vorm van waterstofsulfidegas op 25 een punt ergens onder het filter, bijvoorbeeld via leiding 15 in de figuur, zodat het door het filter omhoog stijgt in tegenstroom met de omlaag sijpelende vloeistof. Dit levert een innig contact op tussen de omlaag sijpelende vloeistof en het opstijgende waterstofsulfide.
30 Zoals gezegd kan de werkwijze volgens de uitvin ding slechts worden toegepast bij een anaerobe werkwijze waarbij methaanvorming optreedt,maar is ze ook geschikt voor de behandeling van afvalwaterstromen die behalve de hiervoor genoemde organische verontreinigingen gebonden stikstof bevatten in de vorm van een 35 stikstofoxyde, een nitrogroep, een nitrosogroep, een nitrietgroep 8100401 - 14 - of een nitraatgroep. Deze typen afvalwaterstromen worden behandeld om de organische verontreinigingen biologisch af te breken in hoofdzaak tot kooldioxyde en om de in de vorm van nitraat, enz. aanwezige gebonden stikstof om te zetten of af te breken tot mole-5 culaire stikstof terwijl bij die werkwijze geen methaan wordt gevormd. Deze werkwijze waarbij ook denitrificatie tot stand wordt gebracht worden uitgevoerd bij afwezigheid van enige uitwendige bron van toegevoerde moleculaire zuurstof, hoewel die werkwijzen misschien niet echt anaëroob van aard zijn, omdat bij de omzetting 10 van de gebonden stikstof in moleculaire stikstof er wat zuurstof radikalen worden gevormd. De daarbij gevormde zuurstof gaat niet over in moleculaire zuurstof maar zorgt in plaats daarvan voor oxydatie van eventuele organische stoffen tot kooldioxyde. Bijvoorbeeld zou salpeterzuur worden omgezet in moleculaire stikstof vol-15 gens de reactievergelijking 2HN03—»H20 + N2 + 5(0) I,
De vijf zuurstof radikalen die daarbij worden gevormd geven oxydatie van de aanwezige organische stoffen tot kooldioxyde. Met andere woorden, bij een denitrificatiewerkwijze is de hoofdfunctie het 20 zuiveren van een afvalwaterstroom van schadelijke verontreinigingen zonder dat nuttig methaan wordt gevormd.
Bij deze denitrificatiereacties zullen eventuele stikstofoxyden, bijvoorbeeld N20, N02 en NO worden omgezet in moleculaire stikstof en zuurstof radikalen. Nitraten die kunnen 25 worden omgezet zijn onder andere salpeterzuur, nitroglycerine, uranylnitraat, ammoniumnitraat, natriumnitraat, kaliumnitraat, calciumnitraat en dergelijke. Deze nitraten kunnen bijvoorbeeld de nitraten zijn zoals algemeen worden aangetroffen in het effluent of de afvalstromen van de bereiding van explosiva, in de effluenten 30 van agricultuur en in de effluenten van de behandeling van uranium. Nitraten zoals pentaerythritoltetranitraat zal waarschijnlijk worden gehydrolyseerd en daarna in de werkwijze worden afgebroken. Nitrieten die kunnen worden omgezet zijn onder andere natriumnitriet, kaliumnitriet en dergelijke. Het aantal verschillende soorten ni-35 trieten en de soorten nitrieten die men tegenkomt bij de behandeling 8100401 - 15 - van afvalwater zijn minder groot dan de aantallen soorten nitraten.
Praktisch elke organische verbinding die een groep bevat met gebonden stikstof en zuurstof (nitro, nitroso, nitraat en nitriet) kan volgens de uitvinding worden behandeld, 5 hoewel de nitraten en dergelijke stikstofverbindingen die kunnen worden behandeld niet slechts organische nitraten zijn zoals uit het voorgaande reeds blijkt. De werkwijze volgens de uitvinding zal uiteraard met bepaalde organische stikstofverbindingen beter werken en een grotere afbraak geven dan met andere stikstofverbin--10 dingen. Nitromethaan is een organische stikstofverbinding die bijvoorbeeld praktisch volledig zal worden afgebroken.
De werkwijze en inrichting volgens de uitvinding zijn beter geschikt voor denitrificatie dan de filters waarbij de biomassa in vloeistof is ondergedompeld volgens de stand van de 15 techniek, doordat de bij de denitrificatie als tussenprodukt gevormde stikstofoxyden een kans hebben om weer op te lossen in de vloeistof en verder te worden omgezet in moleculaire stikstof; belletjes die stikstofoxyden bevatten welke worden gevormd in de installaties met een filter dat in vloeistof is ondergedompeld 20 kunnen anderzijds gemakkelijk uit het systeem ontwijken zonder dat de stikstofoxyde tussenprodukten in staat zijn weer op te lossen en verder te reageren. Dit geldt in het bijzonder als de afvalwaterstromen gebonden stikstof in nitraatvorm bevatten en ^0 als tussenprodukt wordt gevormd. Uiteraard gelden bij een denitrifica-25 tie ook de verschillende hiervoor genoemde voordelen zoals een constructie van licht gewicht, gemakkelijke verwijdering van los latende biomassa, enz..
Bij een denitrificatiewerkwijze die wordt uitgevoerd volgens de onderhavige uitvinding kan aanvullende oxydatie 30 van organische verontreinigingen worden bewerkstelligd door toevoegen van stikstofoxyde, in het bijzonder N^O aan het filter op een punt beneden de pakking, bijvoorbeeld via leiding 15 van de figuur. Het op die wijze ingevoerde NjO zal door de pakking omhoog stijgen en fungeren als een biologische oxydator, waarbij het ^0 wordt 35 omgezet in moleculaire stikstof en in zuurstof radikalen welke 81 0 0 40 f *k - 16 - zuurstof radikalen zullen dienen voor oxydatie van organische verontreinigingen die in het afvalwater aanwezig zijn. Dikwijls is N^O in een grote hoeveelheid aanwezig in een afgas van een fabriek en de onderhavige uitvinding maakt het mogelijk dit te gebruiken als 5 biologische oxydator.
Bij een anaerobe werkwijze waarbij methaanvorming optreedt en waarbij geen denitrificatie tot stand wordt gebracht zal het gunstig zijn om waterstof aan het filter toe te voeren op een punt beneden de pakking. De waterstof zal reageren met kooΙ-ΙΟ dioxyde onder vorming van methaan volgens de reactievergelijking;
C02 + 4H2 —» CH4 + 2H20 II
Dit is van belang voor plaatsen waar een overmaat waterstof beschikbaar is. Door deze toepassing van waterstof zal het uit het filter komende gas zijn verrijkt aan methaan waardoor de brandstof-15 waarde wordt verhoogd. Ook wordt het kooldioxydegehalte van het ontwijkende gas daardoor verlaagd, wat leidt tot een verlaagde concentratie aan opgelost kooldioxyde en dit zal het mogelijk maken te werken met een kleinere alkaliniteit van de voeding. De toevoeging van waterstof dient minder te zijn dan stoechiometrisch over-20 eenkorat met het kooldioxyde dat in het filter wordt gevormd, opdat er tenminste een kleine hoeveelheid kooldioxyde in het ontwijkende gas overblijft.
Bij het opstarten van een werkwijze die wordt uitgevoerd volgens de onderhavige uitvinding, zal een geschikte 25 biomassa van micro-organismen voor het opnemen of afbreken van de verontreinigingen in de betreffende afvalwaterstroom normaliter "in situ" worden gevormd of gecultiveerd door eerst het filter te voeden met een suspensie van micro-organismen die tevoren werd verkregen bijvoorbeeld uit de grond of uit rioolleidingen in de 30 direkte omgeving, waarna men dan de groei en de verdere ontwikkeling van dit inoculum zal laten optreden onder vorming van een biomassa die inherent is aangepast aan en geschikt is voor de metabole omzetting vau het suhstraat (dat wil zeggen de afvalstoffen in het afvalwater)vaarin het inoculum zich heeft ontwikkeld. De biomassa 35 vormt zich in het algemeen langzamer dan de biomassa van een filter 8100401 - 17 - dat geheel in vloeistof is ondergedompeld; dit kan worden toegeschreven aan het feit dat de filters volgens de onderhavige uitvinding de ontwikkeling vereisen van een meer hechtende of kleverige flora dan nodig is bij de filters die geheel in vloeistof 5 zijn gedompeld, De sterker hechtende of kleverige flora is nodig om weerstand te bieden aan de hydraulische werking van de vloeistof als deze door de pakking omlaag sijpelt. Vanwege het feit dat de biomassa die wordt gevormd in een filter dat in vloeistof is gedompeld nogal los aan de pakking is gehecht, kan een dergelijk 10 filter niet zonder meer worden omgeschakeld op de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding, zonder een lange onderbreking voor het ontwikkelen van een meer hechtende flora. De met biomassa bedekte pakking van een filter dat geheel in vloeistof is gedompeld zou betrekkelijk snel worden verwijderd als ze zou worden onderworpen 15 aan de sijpelstroom van de filters volgens de onderhavige uitvinding.
Bij een anaerobe werkwijze waarbij methaanvorming optreedt, vindt de ontleding van organische verontreinigingen in twee basistrappen plaats waarbij twee verschillende typen micro-20 organismen een rol spelen. De ene reeks van micro-organismen wordt algemeen aangeduid als de "zuurvormers'* terwijl de andere reeks van micro-organismen worden aangeduid als "methaanvormers”. De organische verontreinigingen worden eerst omgezet in verbindingen met carbonzuurgroepen door de zuurvormende micro-organismen en daarna 25 worden deze verbindingen met carbonzuurgroepen verder omgezet in methaan en kooldioxyde door de methaanvormende micro-organismen.
Bij de filters met propstroming volgens de stand van de techniek die geheel in vloeistof zijn gedompeld bevindt de biomassa voor de eerste trap zich in het algemeen bij de inlaat of het ondereinde 30 van het filter terwijl de biomassa voor de tweede trap zich bevindt bij de uitlaat of in het bovenste gedeelte van het filter. Bij het sijpelfilter volgens de onderhavige uitvinding zijn de micro-organismen voor de eerste trap en voor de tweede trap niet in afzonderlijke gebieden van het filter gelokaliseerd; de beide trappen blij-35 ken gelijkmatig door het gehele filter op te treden. De micro- 8 1 0 0 4 0 1 - 18 - organismen zijn ook gelijkmatig door het filter verdeeld.
Bij een anaerobe werkwijze waarbij methaanvor-ming optreedt zijn de micro-organismen voor de tweede trap of de methaanvormingstrap in het algemeen veel gevoeliger voor variaties 5 in de omgeving dan de zuurvormende micro-organismen die voorkomen in de eerste trap en ze zijn in het bijzonder veel gevoeliger voor de pH, Hun groeisnelheid is minder groot dan die van de zuurvormende micro-organismen en ze regenereren zichzelf veel langzamer nadat ze zijn beschadigd dan het geval is met de zuurvormende 10 micro-organismen.
Bij een werkwijze die volgens de uitvinding wordt uitgevoerd, waarbij ook denitrificatie plaatsvindt leren proeven dat slechts één reeks van micro-organismen aanwezig is,
Dit moet echter niet worden beschouwd als een beperking voor de 15 onderhavige uitvinding, want er kunnen ook even goed twee of meer typen micro-organismen een rol bij spelen. Bijvoorbeeld zou één type micro-organismen in staat kunnen zijn tot omzetting van een grote organische moleculen terwijl een andere type micro-organismen in staat zou kunnen zijn voor het omzetten van kleinere organische 20 moleculen, De micro-organismen bij deze werkwijzen zijn minder gevoelig voor veranderingen in de omgeving en zijn in het bijzonder minder gevoelig voor de pH dan de micro-organismen die optreden bij de anaerobe werkwijze waarbij methaanvorming optreedt.
Bij uitvoering van de werkwijze volgens de 25 uitvinding is het noodzakelijk dat een groot deel van het vloeibare effluent dat door de pakking omlaag sijpelt en dat zich verzamelt onderin de kolom wordt teruggevoerd en wordt gemengd met vers afvalwater. Deze recirculatie dient in hoofdzaak voor twee doeleinden. In de eerste plaats is een grote recirculatiesnelheid 30 nodig om te bereiken dat het vloeistofmengsel dat naar het filter wordt geleid geen verontreinigingen bevat in een concentratie die ligt boven het niveau waarbij de levensprocessen van de micro-organismen in het filter worden geremd. Hierdoor wordt afbraak of remming van de biologische processen die in het filter optreden 35 vermeden. In de tweede plaats elimineert het in vele gevallen of 8100401 - 19 - vermindert het in vele gevallen in aanzienlijke mate de behoefte aan toepassing van alkalische reagentia voor het instellen van de pH van het afvalwater voor dat de behandeling plaatsvindt, omdat het effluent van het filter gewoonlijk alkalische bicarbonaten be-5 vat die bij de behandeling zijn gevormd. De exacte hoeveelheid te recirculeren vloeistof zal van geval tot geval variëren, maar algemeen kan worden gezegd dat tenminste 60 % en bij voorkeur tenminste 90 % van het vloeibare effluent dat zich op de bodem van de gepakte kolom verzamelt wordt teruggevoerd en wordt gemengd met 10 vers afvalwater voordat het weer door het filter wordt geleid. De verhouding van gerecirculeerd vloeibaar effluent (leiding 11) tot vers afvalwater (leiding 10) (gewichtsverhouding) zal in het algemeen liggen tussen cirka 5:1 en 100:1 en gewoonlijk zelfs tussen cirka 8:1 en 25:1. De verhouding van gerecirculeerd vloeibaar 15 effluent tot vers afvalwater zal heel weinig kleiner zijn dan de verhouding van gerecirculeerd effluent (door leiding 11) tot effluent dat als produkt wordt afgevoerd (via leiding 17) vanwege de omzetting van vloeistof in gas in het filter.
De optimale recirculatiesnelheid zal van geval 20 tot geval en van afvalwater tot afvalwaterstroom variëren; de fundamentele regelende factor is de concentratie aan verontreinigingen in de afvalwaterstroom die moet worden behandeld. Daar er grote variatie is in de vele soorten micro-organismen die bij biologische ontleding of afbraak van verontreinigingen optreden ei daar er ook 25 een uitzonderlijk grote variatie mogelijk is in de samenstelling van alle mogelijke afvalwaterstromen die men biologisch wenst te zuiveren is het niet mogelijk om betekenisvolle kwantitatieve cijfers te geven voor de maximaal toelaatbare concentratie aan verontreinigingen voor alle potentiële afvalwaterstromen met alle 30 potentiële biomassa's die bij biologische behandelingssystemen kunnen voorkomen (elke biomassa is steeds het resultaat van individuele ontwikkeling en aanpassing van de betreffende omgeving). Een gegeven afvalwaterstroom kan bijvoorbeeld een hoge concentratie aan betrekkelijk onschadelijke substraten bevatten die met succes in 35 hoge concentratie kunnen worden ontleed of afgebroken terwijl ze 81 0 0 40 1 n τ -20- anderzijds een zeer geringe hoeveelheid van enkele bijzonder moeilijke chemische verbindingen kan bevatten zoals formaldehyd, fenolen, acrolein, chloroform of verschillende kwikverbindingen, In het algemeen remmen organische verbindingen die geen uitgesproken bio-5 cide of biostatische werking hebben in praktisch neutrale waterige oplossingen (bijvoorbeeld bij een anaerobe werkwijze met methaan-vorming oplossingen met een pH van cirka 6,0-8,0 en bij een deni-trificatiewerkwijze oplossingen met een pH van cirka 6,0-9,0) de metabole processen van de micro-organismen die bij de ontleding niet 10 worden gebruikt / in wezenlijke mate, als hun concentratie m de vloeistof die door de biomassa gaat niet groter is dan overeenkomt met een COD belasting van de vloeistof per lit r. Dit is overigens een cijfer dat alleen wordt gegeven om een zekere aanduiding te geven maar niet een cijfer dat als een grens geldt voor de werkwijze 15 volgens de uitvinding omdat duidelijk zal zijn dat er bepaalde materialen zijn bijvoorbeeld suikers die bijzonder gevoelig zijn voor biologische afbraak, zelfs bij "stroperige" concentraties terwijl er anderzijds die veel minder gemakkelijk biologisch worden afgebroken, in het bijzonder als het afvalwater sporen hoeveelheden 20 biocide of biostatische stoffen bevat. In het laatste geval kan een zeer kleine hoeveelheid van een sterk biocide of biostatische stof de bepaalde factor zijn die de maximaal toelaatbare substraatbelas-ting beïnvloedt.
Wat het voorgaande betreft zal het duidelijk 25 zijn dat er vele afvalwaterstromen zijn waarin een biostatische of biocide effect optreedt als gevolg van de aanwezigheid van anorganische verontreinigingen, terwijl de organische materialen die aanwezig zijn vrijwel onschadelijk zijn voor de biomassa en geen factor zijn die de omzetting beheerst, Zware metalen geven bijvoor-30 beeld problemen van deze aard. In die gevallen zal het duidelijk zijn dat, als het niet goed mogelijk is de anorganische materialen te verwijderen, bijvoorbeeld langs chemische weg, voordat de biologische behandeling plaatsvindt, de beperkende factor voor het bepalen van de minimum verdunningsverhouding die moet worden toegepast 35 met dergelijke materialen bij de verbeterde werkwijze volgens de 8100401 -21- uitvinding, gelijk is aan de maximaal toelaatbare concentratie van die anorganische stoffen in plaats van de concentratie van de organische componenten in de afvalwaterstroom die wordt behandeld.
Zoals hiervoor uiteengezet kan een goed geregelde biologische 5 ontleding of afbraak in de praktijk resulteren in de verwijdering van zware metalen uit het afvalwater door de biomassa, door middel van toevoeging van zwavelverbindingen.
Bij het bepalen van de maximaal toelaatbare concentratie aan verontreinigende stoffen in de verdunde vloeistof 10 die door de omzettings of ontledingsinrichting of het filter moet worden geleid, zullen er uiteraard enkele gevallen zijn waarin het uit de stand van de techniek bekend is welk substraatgehalte kan worden toegelaten zonder de biomassa nadelig te beïnvloeden. In andere gevallen, bijvoorbeeld als het te behandelen afvalwater 15 van een in de techniek nieuw type is, is de meest praktische benadering het in het laboratorium met standaard biologische experimentele technieken bestuderen van het gedrag van het nieuwe substraat. Dat wil zeggen een inrichting voor het ontleden of afbreken van afvalstoffen van laboratoriumgrootte wordt geënt met een geschikt 20 inoculum dat men daarna laat aklimatiseren met continu stijgende concentraties aan het verontreinigende substraat onder toepassing van een geregelde pH (bijvoorbeeld een pH van cirka 7,0) en onder toevoeging van voedingszouten zoals gewoonlijk in deze tak van de techniek worden toegepast, tot, als gevolg van de voortdurende 25 stijging van de substraatconcentratie de ontwikkeling van kooldioxy-de (en ook van methaan bij een werkwijze waarbij methaan wordt gevormd en van moleculaire stikstof als er sprake is van denitrifi-ceren) uit de behandelingsinrichting begint af te nemen terwijl de COD van het effluent begint te stijgen. Dit punt identificeert de 30 maximum toelaatbare concentratie aan verontreinigend substraat.
Zoals uiteengezet zijn dit algemeen bekende technieken, in die zin, dat hoewel experimenteel onderzoek noodzakelijk is voor het bepalen van de afbraak- of ontledingseigenschappen van (verontreinigingen in) een gegeven afvalwater, de bepaling van de maximaal toelaatbare 35 substraatconcentratie die als eerste trap geldt voor het toepassen 81 0 0 40 1 - 22 - van de onderhavige uitvinding op een nieuw verontreinigend produkt eenvoudig een bepaling is die de geschoolde gemiddelde vakman op het gebied van de biologische behandeling van afvalwater kan uitvoeren.
Als de maximaal toelaatbare substraatooncentratie 5 is bepaald, is het uiteraard een kwestie van eenvoudig rekenen om de minimale recirculatieverhouding te bepalen die nodig is voor het bereiken van een voldoende verdunning van het afvalwater zodat de substraatconcentratie niet groter wordt dan de maximaal toelaatbare waarde, waarboven de werking van de biomassa wordt geremd.
10 Een andere factor die in aanmerking moet worden genomen voor het bepalen van de hoeveelheid gerecirculeerd effluent is de pH van de vloeistof die het filter binnenkomt. Zoals hiervoor uiteengezet, vereist, bij een anaerobe werkwijze waarbij methaan wordt gevormd, de tweede trap waarin de methaanvormingsorganismen 15 een rol spelen een pH van 6,0-8,0 en bij voorkeur van cirka 6,3-8,0. Bij een werkwijze waarbij denitrificeren plaatsvindt, vereisen de micro-organismen een pH van in het algemeen cirka 6,2-9,0 en gewoonlijk tussen 7,0 en 9,0 en bij voorkeur van 7,0-8,0, Het verband tussen de hoeveelheid te recirculeren vloeistof en het handhaven 20 van de gewenste pH in het filter is soortgelijk aan dat bij de geheel in vloeistof gedompelde filters volgens de stand van de techniek en wordt daarom niet in detail beschreven. In dit verband wordt gewezen op het Belgische octrooischrift 828.916 dat een gedetailleerde bespreking geeft van het verband tussen pH en recircula-25 tie bij een geheel in vloeistof gedompeld filter. Dezelfde overwegingen gelden bij de onderhavige uitvinding. In sommige gevallen kan het noodzakelijk zijn om alkalische reagentia of zure reagentia aan de vloeistof toe te voegen die naar het filter wordt geleid teneinde de gewenste pH te handhaven.
30 De toevoer van verse voeding en van recirculatie- vloeistof naar het filter wordt bij voorkeur beide continu uitgevoerd. Daar het als verse voeding gebruikte afvalwater echter aanzienlijk in concentratie en samenstelling kan variëren met verloop van tijd, kan de snelheid waarmee vers afvalwater wordt toegevoerd 35 worden verminderd of zelfs tijdelijk worden onderbroken en kan de 8 7 0 0 4 0 t - 23 - recirculatieverhouding worden vergroot tijdens het verloop van de werkwijze. Ook kan de verse voeding regelmatig maar met tussenpozen worden toegevoerd terwijl de recirculatie continu plaatsvindt.
Behalve andere reagentia die kunnen worden toege-5 voegd, moeten aan het filter stikstof en fosfor houdende voedingsstoffen voor de biomassa worden toegevoerd. Deze voedingsstoffen zijn in het bijzonder nuttig bij de omzetting van zware metalen in onoplosbare sulfiden. Dikwijls kan de bron van eventueel toegevoegde zwavel ook de bron van de voedingsstof zijn; bijvoorbeeld kunnen 10 stikstof houdende voedingsstoffen worden gebruikt in de vorm van ammoniumsulfaat. De verhouding van stikstof tot fosfor dient in het algemeen ruwweg te bedragen cirka 5 mg stikstof per mg fosfor. In het algemeen zal bij een anaerobe werkwijze waarbij methaanvorming optreedt de hoeveelheid voedingsstoffen die wordt toegevoegd zoda-15 nig zijn dat cirka 1-10 mg stikstof en 0,1-5,0 mg fosfor worden geleverd per 1000 mg COD, hoewel iets grotere hoeveelheden nodig en gewenst kunnen zijn voor afvalwater van het koolhydraat type. Bij een denitrificeringswerkwijze zal de hoeveelheid voedingsstoffen die nodig is gewoonlijk groter zijn en wel in het algemeen zodanig 20 zijn dat cirka 5-50 mg stikstof en 0,7-7 mg fosfor worden geleverd per 1000 rag COD. De stikstof kan worden geleverd in de vorm van, bijvoorbeeld, ureum, ammoniak of een ammoniumzout; de fosfor kan worden geleverd in de vorm van bijvoorbeeld fosforzuur of ammonium-fosfaat. Het is ook gewenst om kobalt toe te voegen, bij voorkeur 25 in de kobalt(II)vorm, en in het algemeen in een hoeveelheid van 0,1 mg of meer kobalt per liter vloeistof die aan het filter wordt toegevoerd. Een ander essentieel sporenelement is ijzer, maar ijzer komt normaliter in voldoende hoeveelheden voor in praktisch elk te behandelen afvalwater.
30 De druk die in het filter wordt gehandhaafd is van betrekkelijk weinig belang, maar in het algemeen wordt bij ongeveer atmosferische druk gewerkt, omdat er weinig reden is om onder overdruk of onder vacuum te werken. In sommige gevallen heeft werken onder enige druk een praktisch voordeel als het gewenst is 35 de gassen die worden ontwikkeld te verzamelen voor gebruik als 8100401 - 24 - brandstof, of als het gewenst is het gas door een waskolom te leiden teneinde het kooldioxyde op te nemen in het verse afvalwater met het oog op de instelling van de pH. Werken onder druk zal echter duurdere constructiematerialen voor de gepakte kolom vergen. Zoals 5 hiervoor uiteengezet is juist een hoofdvoordeel van de filters volgens de onderhavige uitvinding dat za geconstrueerd kunnen worden uit zeer lichte materialen. Hoewel de temperatuur van werkwijze tot werkwijze enigszins kan variëren, zal de temperatuur in het algemeen liggen tussen cirka 30 en 60° C. Gewoonlijk zal de temperatuur 10 liggen in het traject van cirka 35 tot 40° C. De meeste micro-organismen functioneren het best in het "mesofiele" traject van 37 2° C hoewel er ook enkele organismen zijn die een "thermofiel" traject prefere-ren van cirka 50-55° C. De apparatuur die wordt gebruikt voor het uitvoeren van de onderhavige uitvinding kan sterk 15 variëren. In de voorkeursuitvoeringsvorm heeft de gepakte kolom een cilindrisch gedeelte waarin zich de pakking bevindt en een omgekeerd kegelvormige bodem. Het gesloten vat dat bij de uitvinding wordt gebruikt kan echter allerlei vormen hebben en kan ook een rechthoekige vorm of dergelijke bezitten. Er moet een open ruimte 20 aanwezig zijn boven de pakking waar gassen zich kunnen verzamelen en er moet een onderste lege verzamelruimte zijn waar vloeistoffen die van de pakking omlaag vallen zich kunnen verzamelen en vanwaar ze kunnen worden verwijderd. De verzamelruimte voor vloeistof heeft bij voorkeur hellende wanden, waardoor eventuele losse biomassa 25 naar de afvoeropening wordt gevoerd (leiding 21 van de figuur) die aanwezig is voor het verwijderen van losse biomassa. De middelen voor het verdelen van het vloeistofmengsel over de bovenste laag van de pakking kunnen verschillend van aard zijn en kunnen vast zijn opgesteld, roterend zijn uitgevoerd of dergelijke mits ze maar 30 de vloeistof vrijwel gelijkmatig over de dwarsdoorsnede van de gepakte sectie verdelen.
Voorbeelden
Voor het uitvoeren van een reeks proeven werd een biologische filterinrichting volgens de uitvinding geconstrueerd, 35 die in hoofdzaak was uitgevoerd op de wijze weergegeven in de 81 0 0 40 1 - 25 - figuur? de hierna gebruikte referenties zijn voor leidingen en onderdelen van de inrichting corresponderen met de cijfers in de figuur.
De kolom 13 werd geconstrueerd uit een vertikale buis met een inwendige diameter van 20 cm en met een gepakte sectie van 115 cm hoogte, 5 gevuld met een pakking van polypropeen Pali ringen met een diameter van 5 cm. Recirculatie via leiding 11 werd tot stand gebracht door middel van een centrifugaalpomp (niet weergegeven in de figuur) met een voldoende snelheid om het vloeistofniveau onderin de kolom 13 beneden de pakking te houden en werd beheerst door toepassing van 10 een inrichting voor het regelen vein het vloeistofniveau.
De sproeierinrichting 12 die werd gebruikt voor het verdelen van vloeistof over de bovenste laag van de pakking bestond bij enkele van de eerste proeven uit een roterende propeller waar de vloeistof op werd gedruppeld, maar bestond bij latere proe-15 ven uit een spuitmondstuk dat een geheel met druppels gevulde konus leverde. Er werden periodiek monsters genomen van het ontwijkende gas via leiding 16 welke monsters werden geanalyseerd met een massaspectrometer? er werden ook periodiek monsters genomen van de afvoer door leiding 19 welke periodiek werden geanalyseerd. Ook 20 de stroomsnelheden van de verschillende ingaande stromen en uitgaande stromen werden in de gaten gehouden.
Leiding 15 werd gebruikt voor het invoeren van gassen bij enkele van de hierna beschreven proeven waarbij dit expliciet is aangegeven, maar tenzij dit specifiek werd aangegeven 25 werd leiding 15 niet gebruikt en bleef ze gesloten. Evenzo werd leiding 23 niet gebruikt behalve waar dit expliciet in de proeven is aangegeven.
Voordat met de hierna beschreven proef 1 werd begonnen werd op de Pali ringen een biomassa gevormd door toepassing 30 van slib uit huishoudelijk afvalwater dat door de gepakte sectie werd gerecirculeerd via leiding 11, terwijl tegelijkertijd zuurstof werd toegevoerd via leiding 15. De toepassing van zuurstof was echter niet essentieel voor de vorming van een biomassa; voor een werkwijze waarbij stikstof wordt ontwikkeld zouden in plaats daar-35 van stikstofoxyde of stikstofdioxyde kunnen worden gebruikt toege- 8100401 - 26 - voerd via leiding 15, om te helpen bij de vorming van een biomassa. Het is niet noodzakelijk dat op de aangegeven wijze een biomassa wordt gevormd en een volgens de uitvinding uit te voeren werkwijze kan in de meeste gevallen ook worden opgestart zonder vooraf een 5 biomassa te vormen, omdat de biomassa vanzelf zal ontstaan bij het uitvoeren van de werkwijze.
De installatie liet men na het opstarten praktisch continu werken; de beginperiode dat de installatie in bedrijf was diende voor het vormen van de biomassa zoals hiervoor besproken 10 waarna een periode volgde waarin verschillende proeven werden uitgevoerd, waaronder de proeven I-XV. Er was geen merkbare tijd nodig om de biomassa te doen aklimatiseren of aan te passen bij een nieuwe voeding, zelfs niet bij overgaan van een anaerobe werkwijze waarbij methaan wordt gevormd naar een werkwijze waarbij geen 15 methaanvorming plaatsvindt en omgekeerd.
Proef I
De eerste van de proeven werd uitgevoerd gedurende een periode van 27 dagen (d). Het doel van proef I was om de efficiency van het filter te bepalen voor denitrificeren van synthe-20 tische voeding die, naast water, bevatte 7,33 g/1 methanol en 15,7 g/1 salpeterzuur. Deze synthetische voeding had een COD van cirka 11 g/1 afkomstig van het methanol en had een gehalte van cirka 10 g/1 beschikbare zuurstof uit het salpeterzuur en had een TOC (totaal organisch koolstofgehalte) van 2500 mg/1. De stoechio-25 metrische verhoudingen waren als volgt:
CH3OH + 3(0) —» C02 + 2 H20 III
2HN03 —^ H20 + N2 + 5(0) IV
In de volgende tabel A zijn andere procesparameters en resultaten voor typische dagen van proef I vermeld.
30 8100401
- 27 -TABEL A
Dag no.1 Dag no. 15 Dag no.25 Verse voeding (1/dag) 7,07 11,97 11,44
Uitgaand gas, 1/dag 31,5 63,0 70,7 5 % ^ in uitgaand gas 66,3 55,6 49,6 % in uitgaand gas 0,2 0,0 0,3 % CH^ in uitgaand gas 2,5 1,2 1,4 COD in uitgaand gasg/d 71,9 118,8 120,1 COD verwijderd in uitgaand 10 gas, % 92,5 90,2 95,4
Stikstofverwijdering, % 99,9 99,9 99,6 TOC afvoer, mg/1 74 191 180 T0C verwijderd in afvoer, % 97,3 93,1 93,5
Een belangwekkende waarneming bij proef 1 is dat 15 het uitgaande gas een kleine maar significante hoeveelheid methaan bevatte, ondanks het feit dat in de stand van de techniek wordt aangegeven dat methaanvorming in sterke mate wordt geremd door sterke oxydatiemiddelen.
Proef II
20 Proef II werd uitgevoerd gedurende 65 dagen.
De synthetische voeding voor proef II bestond uit een waterige oplossing van methanol die cirka 7,33 g/1 methanol bevatte. Bij deze proef II werd stikstofoxyde toegevoerd via leiding 15 zodat deze door de gepakte sectie opsteeg en er werd geen poging gedaan om de 25 verhouding van stikstofoxyde tot voeding op een constant niveau te houden; op vele dagen dat de proef werd uitgevoerd was de hoeveelheid stikstofoxyde onvoldoende voor totale oxydatie van het methanolsubstraat. Er zijn allerlei procesparameters en resultaten voor typische dagen dat werd gewerkt aangegeven in tabel B.
30 8100401 ~ * - 28 -
TABEL B
Dag no. 4 Dag no. 18 Dag no. 39 Verse voeding 1/d 5,90 8,20 8,88 N20 voeding 1/d 34,8 119,7 121,6 5 Stikstofvoeding g/d 40,6 139,7 141,9
Uitgaand gas 1/d 55,2 151,4 162,8 % N2 in uitgaand gas 61,2 68,9 69,2 % N20 in uitgaand gas 0,2 9,9 5,7 % CH^ in uitgaand gas 12,5 0,50 1,80 10 N gehalte in uitgaand gas g/d 39,5 139,2 142,3 N-verwijdering, % 97,4 99,6 100,3 TOC afvoer g/1 0,32 0,21 0,28 TOC verwijderd in afvoer, % 87,2 91,6 88,9 COD verwijderd in uitgaand gas 15 g/d 40,9 71,6 82,9 COD verwijdering niet uitgaand gas % 69,4 87,3 93,4
De resultaten van proef II laten zien dat als stikstofoxyde werd gebruikt in overmaat het in het uitgaande gas 20 terecht kwam en dat als de hoeveelheid COD die werd toegevoerd groter was dan het oxyderend vermogen, er methaan in het uitgaande gas voorkwam. De ontwikkeling van methaan kwam in het algemeen vrijwel overeen met het tekort aan stikstofoxyde voor wat de COD-verwijdering betreft.
25 Proef III
Proef III werd uitgevoerd gedurende 13 dagen. Deze proef III was ongeveer gelijk aan proef II, behalve dat het gas dat door leiding 15 werd ingevoerd bestond uit een mengsel van stikstofoxyde en zuurstof in een molaire verhouding van 9 molen 30 stikstofoxyde per mol zuurstof. Het doel van de toevoeging van zuurstof was om vast te stellen of de zuurstof al of niet de deni-trificatie zou remmen, zoals in de stand van de techniek wordt vermeld. In de volgende tabel C zijn verschillende procesparameters en resultaten voor typische dagen dat de proef werd uitgevoerd, 35 vermeld.
8100401 - 29 -
TABEL C
Dag no. 3 Dag no. 8 Dag no. 10 Verse voeding 1/d 13,69 13,52 8#41
Toegevoerd gas 1/d 96,6 i0i,7 i02,0 5 Hoeveelheid stikstofvoeding g/d 101#5 106,8 107,1
Uitgaand gas 1/d 148,8 149,1 135,3 % N2 in uitgaand gas 55,3 53,2 62,6 % n20 in uitgaand gas 1^1 2,7 2,2 % CH4 in uitgaand gas 15,8 14,2 3,5 10 N gehalte g/d 97,9 97,2 102,3 N-verwijdering, % 96,5 91,0 95,5 TOC in afvoer g/1 0,04 0,03 0,06 TOC verwijdering met afvoer % 98,4 98,8 97,6 COD verwijderd in uitgaand 15 gas g/d 130,4 122,9 82,7 COD verwijderd in uitgaand gas % 95,3 90,9 98,3
De resultaten van proef III laten zien dat bij de onderhavige werkwijze, in tegenstelling tot hetgeen in de stand 20 van de techniek wordt vermeld, zuurstof de denitrificatie niet remt en dat verrassenderwijze, de aanwezigheid van zuurstof geen nadelige invloed had op de methaanvorming, zoals wordt aangegeven door het methaangehalte in het uitgaande gas.
Proef IV
25 Het doel van proef IV was het bepalen van de efficiency van het filter bij een anaerobe werkwijze met methaan-vorming. De synthetisch bereide voeding was een waterige oplossing van methanol die, op de eerste 9 dagen van proef IV 2,67 gew.% methanol bevatte (40 g/1 COD) en op de volgende dagen 5,33 gew.% 30 methanol (80 g/1 COD) bevatte. Deze proef werd uitgevoerd gedurende een periode van 27 dagen en de procesparameters en de resultaten op enkele typische dagen zijn vermeld in tabel D.
35 81 0 0 40 1 - 30 -
TABEL D
Dag no. 3 Dag no. 15 Dag no. 24 Verse voeding 1/d 13,48 8,79 8,33
Toegevoerd COD g/d 539,1 703,5 666,4 5 Hoeveelheid uitgaand gas 1/d 237,6 264,4 300,7 % CH^ in uitgaand gas 71,8 73,5 74,3 COD verwijderd met uitgaand gas g/d 455,0 518,1 595,8 COD verwijderd met uitgaand 10 gas % 84,4 73,7 89,4 COD in afvoer g/1 6,32 13,6 9,92 COD verwijderd met afvoer * 84,2 83,0 87,6
Zoals blijkt uit tabel D waren de efficiency voor het verwijderen van COD goed.
15 Toen proef IV werd herhaald waarbij alleen waterstofgas aan kolom 13 werd toegevoegd via leiding 15 in een zodanige hoeveelheid dat cirka 3,2 mol waterstof per mol bij de biologische afbraak gevormd kooldioxyde werden toegevoerd, steeg de waterstof door de pakking omhoog en reageerde met het kooldioxy-20 de onder vorming van methaan volgens de hiervoor vermelde reactie-vergelijking II. Dit leidde ertoe dat er meer methaan werd gevormd in het uitgaande gas en leidde tot een lager kooldioxydegehalte van het uitgaande gas.
Als waterstofgas wordt toegevoegd om te reage-25 ren met het in het filter gevormde kooldioxyde, dient de hoeveelheid waterstof die wordt toegevoegd kleiner te zijn dan de stoechio-metrische hoeveelheid die nodig is voor volledige reactie met het gevormde kooldioxyde, dat wil zeggen kleiner zijn dan 4 mol waterstof per mol in het filter gevormd kooldioxyde. De reden hiervoor 30 is dat het gewenst is dat er tenminste een kleine hoeveelheid kooldioxyde onomgezet blijft en aanwezig is in het filter. Als een overmaat waterstof aanwezig is zodat al het in het filter gevormd kooldioxyde wordt omgezet, can de onomgezette waterstof invloed hebben op de activiteit van het filter en wel een schadelijke 35 invloed hebben. Bij voorkeur is de hoeveelheid waterstof die wordt 8100401 - 31 - toegevoegd niet meer dan 3,8 mol waterstof en liefst niet meer dan 3,5 mol waterstof per mol in het filter gevormd kooldioxyde. Gewoonlijk zal de hoeveelheid waterstof die wordt toegevoegd zodanig zijn dat daardoor 0,1-3,5 mol waterstof worden geleverd 5 per mol in het filter gevormd kooldioxyde.
In tegenstelling tot het gebruik van een overmaat waterstof is de toevoeging van een overmaat stikstofoxyden bij een denitrificatiewerkwijze zoals werd uitgevoerd bij de proeven II en III, niet schadelijk. De overmaat onomgezet stikstofoxyde komt alleen 10 terecht in het uitgaande gas, maar heeft geen schadelijke invloed op het filter. De hoeveelheid gasvormige stikstof die aan de inrichting wordt toegevoerd op een punt beneden de pakking dient uiteraard niet zo groot te zijn dat daardoor de stroming van de vloeistof omlaag door de pakking zou worden belemmerd of zelfs geheel zou 15 worden verhinderd.
81 00 40 1

Claims (29)

1, Werkwijze voor de continue biologische afbraak of ontleding van verontreinigingen in het afvalwater, waarbij een vloeibare afvalwaterstroom die organische verontreinigingen 5 bevat welke vatbaar zijn voor biologische afbraak of ontleding in contact wordt gebracht met een biomassa van micro-organismen die aanwezig is op het oppervlak van een tragere pakking en waarvan de micro-organismen in staat zijn de betreffende organische verontreinigingen af te breken of te ontleden tot kooldioxyde en andere 10 produkten, teneinde die organische verontreinigingen biologisch af te breken of te ontleden tot kooldioxyde en andere produkten, waarbij wordt gewerkt in afwezigheid van toegevoegde moleculaire zuurstof, met het kenmerk, dat men (a) continu een vloeibaar mengsel bestaande uit de afvalwaterstroom en een recirculatiestroom omlaag 15 leidt door een gepakte sectie die is gevuld met de dragerpakking op het oppervlak waarvan zich een biomassa van die micro-organismen bevindt en welke gepakte sectie aanwezig is in een zodanig gesloten vat dat lucht en andere bronnen van moleculaire zuurstof niet in dat vat kunnen komen, zodat het vloeibare mengsel in innig contact 20 komt met de biomassa als ze omlaag sijpelt door de gepakte sectie onder omstandigheden waaronder tenminste een deel van de organische verontreinigingen uit de afvalwaterstroom biologisch wordt afgebroken of ontleed en wordt omgezet in kooldioxyde en andere produkten en een vloeibaar effluent onder uit de gepakte sectie komt dat een 25 lagere concentratie heeft aan de organische verontreinigingen dan aanwezig zijn in het vloeistofmengsel en waarbij vloeistof door de gepakte sectie omlaag sijpelt terwijl kooldioxyde en andere gassen die bij de biologische afbraak of ontleding worden gevormd omhoog stijgen door de gepakte sectie in tegenstroom met de omlaag sijpe-30 lende vloeistof, en het contact van het vloeibare mengsel met de biomassa plaatsvindt bij een temperatuur tussen cirka 10 en 60° C, welke geschikt is voor de biologische afbraak of ontleding en onder praktisch atmosferische druk, (b) continu boven uit het gesloten vat op een punt gelegen boven de gepakte sectie het kooldioxyde en 35 andere gassen die bij de biologische afbraak of ontleding zijn 81 0 0 4 0 1 - 33 - gevormd, afvoert, (c) continu het vloeibare effluent onder uit het gesloten vat afvoert op een punt gelegen beneden de gepakte sectie, waarbij de afvoersnelheid van dat vloeibare effluent zodanig is dat het vloeistofniveau van eventueel zich op de bodem van het gesloten 5 vat verzamelend vloeibaar effluent ligt beneden de onderrand van de gepakte sectie, waarbij een deel van het vloeibare effluent wordt afgevoerd als een afvoerstroom van gezuiverd afvalwater en (d) continu een deel van het vloeibare effluent dat onder uit het gesloten vat wordt afgevoerd recirculeert als recirculatiestroom en 10 die recirculatiestroom mengt met de afvalwaterstroom voordat het gevormde vloeistofmengsel volgens trap (a) omlaag wordt geleid door de gepakte sectie, waarbij het gedeelte van het vloeibare effluent dat op deze wijze als recirculatiestroom wordt gerecirculeerd zo groot is dat deze vloeistof, na mengen met de afvalwaterstroom, 15 een vloeistofmengsel oplevert met een concentratie aan organische verontreinigingen en aan eventuele biostatische of biocide stoffen die kleiner is dan de concentratie die de groeiprocessen van de micro-organismen zou remmen.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het ken-20 merk, dat het vloeistofmengsel dat door de gepakte sectie omlaag wordt geleid wordt gebufferd op een pH waarbij de groeiprocessen van de micro-organismen niet worden geremd en de micro-organismen niet worden gedood.
3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het ken-25 merk, dat de gewichtsverhouding van de recirculatiestroom tot de afvalwaterstroom ligt tussen cirka 5:1 en 100:1 en dat de COD van het verkregen vloeistofmengsel ligt tussen cirka 500 en 20.000 mg/1.
4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het open volume van de gepakte sectie tenminste 60 % van 30 het niet gepakte volume van de gepakte sectie uitmaakt, het specifieke oppervlak van de pakking in de gepakte sectie tenminste 32,8 2 3 m /m (pakking) is en het vloeistofmengsel aan de gepakte sectie wordt toegevoerd met een zodanige snelheid dat een COD belasting wordt bereikt van cirka 3,2-64 kg/COD/m^ open volume van de gepakte 35 sectie per dag en dat er cirka 0,1-10 volumina vloeistofmengsel 8100401 * «- - 34 - worden toegevoerd per volume-eenheid opperruimte van de gepakte sectie.
5, Werkwijze volgens conclusie 1-4, met het kenmerk, dat de organische verontreinigingen in water oplosbaar zijn,
6. Werkwijze volgens conclusie 1-5, met het ken merk, dat de afvalwaterstroom zware metalen bevat die giftig zijn voor de biomassa en dat een zwavelverbinding wordt toegevoegd om te reageren met de zware metalen en deze te precipiteren als onoplosbare sulfiden.
7. Werkwijze volgens conclusie 6, met het ken merk, dat de zwavelverbinding gasvormig waterstofsulfide dat als gas wordt toegevoerd aan het gesloten vat op het punt gelegen beneden de gepakte sectie zodat het waterstofsulfide door de gepakte sectie omhoog stijgt in tegenstroom met en daarbij in innig contact 15 komt met de omlaag sijpelende vloeistof.
8. Werkwijze voor de continue anaerobe biologische afbraak onder vorming van methaan van afvalstoffen in afvalwater, waarbij een vloeibare afvalwaterstroom die organische verontreinigingen bevat die vatbaar zijn voor biologische afbraak of ont-20 leding in contact wordt gebracht met een biomassa van anaerobe micro-organismen, welke micro-organismen in staat zijn de organische verontreinigingen af te breken of te ontleden tot kooldioxyde, methaan en andere produkten, aanwezig op het oppervlak van een dra-gerpakking, teneinde de biologische afbraak of ontleding van die 25 organische verontreinigingen tot kooldioxyde, methaan en andere produkten tot stand te brengen, waarbij wordt gewerkt bij afwezigheid van moleculaire zuurstof, met het kenmerk, dat men (a) continu een vloeistofmengsel bestaande uit de afvalwaterstroom en een recirculatiestroom omlaag voert door een 30 gepakte sectie die is gevuld met de dragerpakking op het oppervlak waarvan zich een dergelijke biomassa van micro-organismen bevindt, welke aanwezig is in een gesloten vat waarin geen lucht of andere bronnen van moleculaire zuurstof kunnen binnenkomen, zodat het vloeibare mengsel in innig contact komt met de biomassa als het 35 door de gepakte sectie omlaag sijpelt, onder zodanige omstandigheden 8100401 - 35 - dat tenminste een deel van de organische verontreinigingen van de afvalwaterstroom biologisch worden afgebroken of ontleed en worden omgezet in kooldioxyde, methaan en andere produkten en onder uit de gepakte sectie een vloeibaar effluent wordt verkregen dat een 5 lagere concentratie aan die organische verontreinigingen heeft dan aanwezig was in het vloeibare mengsel en waarbij vloeistof door de gepakte sectie omlaag sijpelt terwijl kooldioxyde, methaan en andere gassen die bij de biologische afbraak of ontleding worden gevormd door de gepakte sectie omhoog stijgen in tegenstroom met de omlaag 10 sijpelende vloeistof, het contact van het vloeibare mengsel met de biomassa tot stand komt bij een temperatuur tussen cirka 10 en 60° C die geschikt is voor de betreffende biologische afbraak of ontleding en bij praktisch atmosferische druk, (b) continu uit het bovenste gedeelte van het 15 gesloten vat op een punt gelegen boven de gepakte sectie het kooldioxyde, methaan en andere gassen die bij de biologische afbraak of ontleding worden gevormd, afvoert, (c) continu het vloeibare effluent onder uit het gesloten vat afvoert op een punt gelegen beneden de gepakte sectie 20 waarbij de snelheid waarmee het vloeibare effluent wordt afgevoerd zodanig is dat het vloeistofniveau van eventueel zich op de bodem van het gesloten vat verzamelend vloeibaar effluent beneden de onderrand van de gepakte sectie blijft en een deel van het vloeibare effluent wordt afgevoerd als afvoerstroom van gezuiverd afval-25 water en (d) continu een deel van het vloeibare effluent dat onder uit het gesloten vat wordt afgevoerd recirculeert als de recirculatiestroom en deze recirculatiestroom mengt met de afvalwaterstroom voordat het gevormde vloeistofmengsel in trap (a) omlaag 30 wordt geleid door de gepakte sectie, waarbij de hoeveelheid van het vloeibare effluent dat zo als recirculatiestroom wordt gerecircu-leerd zo groot is dat, na mengen met de afvalwaterstroom het vloeibare mengsel een concentratie aan de organische verontreinigingen en aan eventuele biostatische of biocide stoffen heeft die kleiner 35 is dan de concentratie waarbij de groeiprocessen van de micro-orga- 8100401 - 36 - nismen zouden worden geremd.
9. Werkwijze volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat het vloeistofmengsel dat door de gepakte sectie omlaag wordt geleid wordt gebufferd op een pH waarbij de groeiprocessen 5 van de micro-organismen niet worden geremd en de micro-organismen niet worden gedood.
10. Werkwijze volgens conclusie 8 of 9, met het kenmerk, dat de gewichtsverhouding van de recirculatiestroom tot de afvalwaterstroom ligt tussen cirka 5:1 en 100:1 en dat de COD 10 van het gevormde vloeistofmengsel ligt tussen cirka 500 en 20.000 mg/1,
11. Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat het open volume van de gepakte sectie tenminste cirka 60. van het niet met pakking gevulde volume van de gepakte sectie 15 uitmaakt, waarbij het specifieke oppervlak van de pakking in de 2 3 gepakte sectie tenminste 32,8 m /m pakking bedraagt en waarbij het vloeistofmengsel aan de gepakte sectie wordt toegevoerd met een zodanige snelheid dat een COD belasting wordt bereikt in het 3 gebied van cirka 3,2-64 kg COD per m open volume van de gepakte 20 sectie per dag en een oplossing wordt bereikt van cirka 0,1-10 volumina vloeistofmengsel per volume-eenheid open volume van de gepakte sectie.
12. Werkwijze volgens conclusie 8-11, met het kenmerk, dat de organische verontreinigingen in het afvalwater 25 in water oplosbaar zijn.
13. Werkwijze volgens conclusie 8-12, met het kenmerk, dat de afvalwaterstroom zware metalen bevat die giftig zijn voor de biomassa en dat een zwavelverbinding wordt toegevoegd om te reageren met de zware metalen en de zware metalen te preci- 30 piteren als onoplosbare sulfiden.
14. Werkwijze volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat de zwavelverbinding gasvormig waterstofsulfide is dat in da vorm van een gas aan het gesloten vat wordt toegevoerd op een punt gelegen beneden de gepakte sectie zodat het waterstofsulfide 35 omhoog stijgt door de gepakte sectie in tegenstroom met en in innig 8100401 - 37 - contact met de omlaag sijpelende vloeistof.
15. Werkwijze volgens conclusie 8-14, met het kenmerk, dat een waterstofhoudend gas aan het gesloten vat wordt toegevoerd op een punt gelegen beneden de gepakte sectie zodat de 5 waterstof omhoog stijgt door de gepakte sectie in tegenstroom met en in innig contact met de omlaag sijpelende vloeistof waarbij de hoeveelheid van dat gas die aan het gesloten vat wordt toegevoerd zodanig is dat niet meer dan cirka 3,8 mol waterstof per mol kooldioxyde die bij de biologische ontleding of afbraak worden 10 gevormd, worden toegevoerd.
16. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat een waterstof bevattend gas aan het gesloten vat wordt toegevoerd op een punt gelegen beneden de gepakte sectie zodat waterstof omhoog stijgt door de gepakte sectie in tegenstroom met 15 en in innig contact met de omlaag sijpelende vloeistof, waarbij de hoeveelheid van dat gas die aan het gesloten vat wordt toegevoerd zodanig is dat niet meer dan cirka 3,5 mol waterstof per mol bij de biologische afbraak of ontleding gebruikte kooldioxyde worden toegevoerd.
17. Werkwijze voor de continue biologische ontleding van afvalstoffen waarbij een vloeibare afvalwaterstroom die organische verontreinigingen bevat die vatbaar zijn voor biologische ontleding of afbraak en ook stikstofverbindingen bevat waarin de gebonden stikstof aanwezig is als een nitraat, nitriet 25 of stikstofoxyde, in contact wordt gebracht met een biomassa van micro-organismen die in staat zijn de organische verontreinigingen te ontleden of af te breken tot kooldioxyde en andere produkten en de gebonden stikstof af te breken of om te zetten in moleculaire stikstof, die aanwezig is op het oppervlak van een dragerpakking, 30 teneinde de biologische afbraak of ontleding van de organische verontreinigingen tot kooldioxyde en andere produkten en de biologische afbraak of ontleding van de gebonden stikstof tot moleculaire stikstof tot stand te brengen, waarbij wordt gewerkt bij afwezigheid van toegevoegde moleculaire zuurstof, met het kenmerk, 35 dat men (a) continu een vloeibaar mengsel bestaande uit de afval- 8100401 * ~ - 38 - waterstroom en een re circulatie stroom omlaag leidt door een gepakte sectie die is gevuld met de dragerpakking op het oppervlak waarvan zich een dergelijke biomassa van micro-organismen bevindt en welke gepakte sectie zich bevindt in een gesloten vat waarin lucht en 5 andere bronnen vein zuurstof niet kunnen binnenkomen, zodat het vloeibare mengsel in innig contact komt met de biomassa als dit vloeibare mengsel omlaag sijpelt door de gepakte sectie onder zodanige omstandigheden dat tenminste een deel van de organische verontreinigingen uit de afvalwaterstroom biologisch worden afgebroken en omgezet in 10 kooldioxyde en andere produkten en tenminste een deel van de gebonden stikstof uit de afvalwaterstroom wordt omgezet in moleculaire stikstof en onder uit de gepakte sectie een vloeibaar effluent komt dat een lagere concentratie heeft aan de organische verontreinigingen en een lagere concentratie aan stikstofverbindingen heeft dan 15 aanwezig zijn in dat vloeibare mengsel en waarbij vloeistof door de gepakte sectie omlaag sijpelt terwijl kooldioxyde, moleculaire stikstof en andere gassen die bij de biologische afbraak of ontleding worden gevormd omhoog stijgen door de gepakte sectie in tegenstroom met de omlaag sijpelende vloeistof en het contact van het vloeibare 20 mengsel met de biomassa plaatsvindt bij een temperatuur tussen cirka 10 en 60° C die geschikt is voor de biologische afbraak of ontleding en bij praktisch atmosferische druk, (b) continu boven uit het gesloten vat op een punt gelegen boven de gepakte sectie het kooldioxyde, moleculaire stikstof en andere gassen die bij de biolo-25 gische afbraak of ontleding worden gevormd, afvoert, (c) continu het vloeibare effluent uit het onderste gedeelte van het gesloten vat op een punt gelegen beneden de gepakte sectie afvoert met een zodanige snelheid dat het vloeistofniveau van eventueel zich op de bodem van het gesloten vat verzamelend vloeibaar effluent ligt bene-30 den de onderrand van de gepakte sectie en een deel van het vloeibare effluent wordt afgevoerd als een afvoerstroom\an gezuiverd afvalwater en (d) continu een deel van het onder uit het gesloten vat afgevoerde vloeibare effluent als recirculatieetroom recirculeert en deze recirculatiestroom mengt met de afvalwaterstroom voordat het 35 zo verkregen vloeistofmengsel in trap (a) door de gepakte sectie 8100401 - 39 - omlaag wordt geleid, waarbij de hoeveelheid van het vloeibare effluent die zo als recirculatiestroom wordt gerecirculeerd zo groot is dat ze na mengen met de afvalwaterstroom een vloeibaar mengsel geeft met een concentratie aan organische verontreinigingen 5 en aan stikstofverbindingen en aan eventuele biostatische of biocide stoffen die kleiner is dan de concentratie waarbij de groeiprocessen van de micro-organismen zouden worden geremd.
18. Werkwijze volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat het vloeistofmengsel dat door de gepakte sectie omlaag 10 wordt geleid wordt gebufferd op een zodanige pH dat de groeiprocessen van de micro-organismen niet worden geremd en de micro-organismen niet worden gedood.
19. Werkwijze volgens conclusie 17 of 18, met het kenmerk, dat de gewichtsverhouding van de recirculatiestroom tot 15 de afvalwaterstroom ligt tussen cirka 5:1 en 100:1 en dat de COD van het verkregen vloeistofmengsel ligt tussen cirka 500 en 20.000 mg/1.
20. Werkwijze volgens conclusie 19, met het kenmerk, dat het oppervolume van de gepakte sectie tenminste 60 % be- 20 draagt van het niet gepakte volume van de gepakte sectie, waarbij het specifieke oppervlak van de gepakte sectie in de gepakte sectie tenminste 32,8 m /m pakking bedraagt en dat het vloeistofmengsel aan de gepakte sectie wordt toegevoerd met een zodanige snelheid dat een COD belasting wordt bereikt van cirka 3,2-64 kg COD/ra^ 25 open volume van de gepakte sectie per dag en dat een vloeistofbe-lasting wordt verkregen van cirka 0,1-10 volumina van het vloeistofmengsel per volume-eenheid van het open volume van de gepakte sectie.
21. Werkwijze volgens conclusie 17-20, met het 30 kenmerk, dat de organische verontreinigingen in het afvalwater in water oplosbaar zijn.
22. Werkwijze volgens conclusie 17-21, met het kenmerk, dat de afvalwaterstroom zware metalen bevat die giftig zijn voor de biomassa en dat een zwavelverbinding wordt toegevoegd 35 om te reageren met de zware metalen en de zware metalen te 81 0 0 40 1 - 40 - precipiteren als onoplosbare sulfiden.
23. Werkwijze volgens conclusie 22, met het kenmerk. dat de zwavelverbinding bestaat uit gasvormig waterstofsulfide dat als gas wordt toegevoerd aan het gesloten vat op een punt 5 gelegen beneden de gepakte sectie zodat het waterstofsulfide omhoog stijgt door de gepakte sectie in tegenstroom met en in innig contact met de omlaag sijpelende vloeistof.
24. Werkwijze volgens één der conclusies 17-23, met het kenmerk, dat een gas dat één of meer stikstofoxyden bevat 10 aan het gesloten vat wordt toegevoerd op een punt gelegen beneden de gepakte sectie zodat de stikstofoxyden omhoog stijgen door de gepakte sectie in tegenstroom met en in innig contact met de omlaag sijpelende vloeistof.
25. Werkwijze volgens conclusie 24, met het ken-15 merk, dat het stikstofoxyde bevattende gas bestaat uit stikstof- monooxyde.
26. Biologische filterinrichting voor uitvoering van een werkwijze voor de biologische afbraak van afvalstoffen, waarin een vloeibare afvalwaterstroom die verontreinigingen bevat 20 die vatbaar zijn voor biologische afbraak kan worden behandeld, met het kenmerk, dat deze inrichting omvat: een tegen binnendringen van gassen uit de atmosfeer afgesloten vat waarin zich een gepakte sectie bevindt gevuld met een dragerpakking op het oppervlak waarvan zich een biomassa 25 van micro-organismen bevindt die in staat zijn de betreffende verontreinigingen biologisch af te breken, welk gesloten vat een bovenste open ruimte heeft gelegen boven de gepakte sectie waarin gassen die vanuit de gepakte sectie omhoog stijgen zich kunnen verzamelen en een verzamelruimte heeft in het onderste gedeelte beneden de 30 gepakte sectie waarin vloeistoffen die uit de gepakte sectie omlaag sijpelen zich kunnen verzamelen, welke verzamelruimte voor vloeistof afvoerorganen heeft aan het ondereinde die selectief geopend kunnen worden en waardoor losse biomassa die zich in de verzamelruimte kan accumuleren kan worden verwijderd, toevoerorganen voor vloeistof 35 omvat die in verbinding staan met het gesloten iat waardoor de 81 0 0 40 1 - 41 - vloeibare afvalwaterstroom en een recirculatiestroom kunnen worden toegevoerd in het bovenste gedeelte van het gesloten vat en praktisch gelijkmatig over de gehele dwarsdoorsnede van de kolom gelijkmatig kunnen worden verdeeld over de bovenste laag van de gepakte sectie, 5 middelen voor het verwijderen van gas die in verbinding staan met de bovenste open ruimte,waardoor gassen die zich in die bovenste open ruimte verzamelen kunnen worden afgevoerd en middelen voor het verwijderen van vloeistof die in verbinding staan met de vloeistofverzamelruimte en verantwoorde-10 lijk voor een bepaald vloeistofniveau in die vloeistof verzamelruimte, waarmee vloeistof die zich in die verzamelruimte verzamelt kan worden verwijderd met een voldoende snelheid om te voorkomen dat het vloeistofniveau in die verzamelruimte stijgt tot duidelijk boven dat bepaalde vloeistofniveau, waarbij het betreffende bepaalde 15 vloeistofniveau ligt beneden de onderrand van de gepakte sectie en waarbij een deel van de zo uit de vloeistofverzamelruimte verwijderde vloeistof als recirculatiestroom kan worden teruggevoerd naar de toevoerorganen voor de vloeistofstroom en een deel van de zo afgevoerde vloeistof kan worden afgevoerd als afvoerstroom van afval- * 20 water met een verbeterde zuiverheid.
27. Inrichting volgens conclusie 26, met het kenmerk, dat organen aanwezig zijn voor het toevoeren van een gas waardoor een gas via een gesloten verbinding in het gesloten vat kan worden geleid op een niveau gelegen beneden de gepakte sectie 25 en dan omhoog kan stijgen door die gepakte sectie.
28. Inrichting volgens conclusie 26 of 27, met het kenmerk, dat de wanden van de vloeistofverzamelruimte naar binnen toe omlaag hellen naar de afvoer zodat eventuele losse biomassa naar die afvoer wordt geleid.
29. Inrichting volgens conclusie 26-28, met het kenmerk, dat de organen voor het afvoeren van vloeistof een leiding omvatten voor het afvoeren en terugvoeren van een recirculatiestroom naar de organen voor het toevoeren van vloeistof en een andere, afzonderlijke leiding omvatten voor het afvoeren van een afvoer-35 stroom van behandeld afvalwater. 8100401 HOLLAND -16 ^23 af val- /Ίο ,, ....... water ^ "^-j--j-j—1 ^13 ____jÖ±__ ^---χ- __20^_. __^18 -- —- ^19. —21 CELANESE CORPORATION , te New York, New York, Ver.St,v,Amerika 81 0 0 40 1
NL8100401A 1980-02-06 1981-01-28 Werkwijze vor de zuivering van afvalwater en biologisch filter ten gebruike bij het zuiveren van afvalwater. NL8100401A (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11893580 1980-02-06
US06/118,935 US4351729A (en) 1980-02-06 1980-02-06 Biological filter and process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8100401A true NL8100401A (nl) 1981-09-01

Family

ID=22381638

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8100401A NL8100401A (nl) 1980-02-06 1981-01-28 Werkwijze vor de zuivering van afvalwater en biologisch filter ten gebruike bij het zuiveren van afvalwater.

Country Status (9)

Country Link
US (1) US4351729A (nl)
JP (1) JPS56126484A (nl)
BE (1) BE887396A (nl)
CA (1) CA1147874A (nl)
DE (1) DE3103760A1 (nl)
FR (1) FR2475030A1 (nl)
GB (1) GB2068929B (nl)
IT (1) IT1135296B (nl)
NL (1) NL8100401A (nl)

Families Citing this family (77)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NZ197992A (en) * 1980-08-18 1984-07-31 Unisearch Ltd Anaerobic bacterial degradation of organic materials
US4599168A (en) * 1980-09-15 1986-07-08 Bacardi Corporation Apparatus for treatment of waste water having selective recycle control
US4599167A (en) * 1980-09-15 1986-07-08 Bacardi Corporation Apparatus for treatment of waste water
CH655294A5 (de) * 1981-05-20 1986-04-15 Sulzer Ag Verfahren zur denitrifikation von wasser und anlage zur durchfuehrung des verfahrens.
ATE17468T1 (de) * 1982-08-06 1986-02-15 Buchs Umwelttech Utb Festbettreaktor zur behandlung, insbesondere zur anaeroben behandlung, von klaerschlamm oder mit organischen stoffen stark belasteten fluessigkeiten.
SE452879B (sv) * 1982-12-20 1987-12-21 Kernforschungsanlage Juelich Forfarande for kontinuerlig anaerob nedbrytning av organiska foreningar
GB2140402B (en) * 1983-05-23 1987-05-28 Biosystem E Ab Plant for processing organic material
DE3326939A1 (de) * 1983-07-26 1985-02-07 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Verfahren und vorrichtung zur anaeroben biologischen reinigung von abwasser
GB8407469D0 (en) * 1984-03-22 1984-05-02 Bio System Eng Pte Ltd Salt trap
DE3414999A1 (de) * 1984-04-19 1985-10-31 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Verfahren und vorrichtung zum anaeroben abbau von organischem substrat
IE850276L (en) * 1985-02-05 1986-08-05 Envirecon Serv Ltd Countering scale formation in a fluid flow system
EP0193979A3 (fr) * 1985-02-25 1989-01-11 ACEC, Société Anonyme Procédé d'élimination de nitrates au moyen d'une conversion micro-biologique en présence d'hydrogène gazeux
US4722741A (en) * 1985-03-11 1988-02-02 Gas Research Institute Production of high methane content product by two phase anaerobic digestion
US4676906A (en) * 1985-03-26 1987-06-30 Gore & Storrie Limited Hybrid high rate anaerobic treatment process
US4780198A (en) * 1985-03-26 1988-10-25 Gore & Storrie Ltd. Hybrid high rate anaerobic treatment apparatus
US4614588A (en) * 1985-08-22 1986-09-30 Dorr-Oliver Incorporated Method for sulfide toxicity reduction
NL8502330A (nl) * 1985-08-23 1987-03-16 Mutlireaktor Bv Werkwijze en installatie voor de anaerobe zuivering van afvalwater.
US4735724A (en) * 1986-07-30 1988-04-05 Gas Research Institute Solids concentrating anaerobic digestion process and apparatus
SE466198B (sv) * 1986-09-24 1992-01-13 Ac Biotechnics Ab Foerfarande foer foerbehandling av vatten paa biologisk vaeg i syfte att utfoera avgiftning av svavelfoereningar ur vattnet
FI89581C (fi) * 1987-04-08 1993-10-25 Imatran Voima Oy Foerfarande foer behandling av avfall som innehaoller laogaktiva organiska avfallssammansaettningar fraon kaernkraftverk med hjaelp av anaerobisk jaesning
US4826600A (en) * 1987-06-24 1989-05-02 Amoco Corporation Process for treatment of wastewater
DE3825229A1 (de) * 1988-07-25 1990-02-01 Wehrle Werk Ag Verfahren und vorrichtung zur biologischen verarbeitung von organisch belasteten fluessigkeiten
US4983297A (en) * 1988-12-29 1991-01-08 Exxon Research And Engineering Company Waste water treating process scheme
US5006249A (en) * 1988-12-29 1991-04-09 Exxon Research And Engineering Company Anaerobic waste water treating process
US4921604A (en) * 1989-03-21 1990-05-01 Biotech Industries Incorporated Upflow biological reator waste water treatment system
JPH0696155B2 (ja) * 1989-08-25 1994-11-30 日本碍子株式会社 有機性廃水のメタン醗酵による処理方法および処理装置
FR2651769B1 (fr) * 1989-09-14 1992-04-24 Degremont Procede de traitement, par fermentation anaerobie, d'eaux residuaires en vue de l'elimination de la matiere organique et des sulfates qu'elles contiennent.
GB9110201D0 (en) * 1991-05-10 1991-07-03 Robertson William Treatment of agricultural nitrate pollution
DE4308832C1 (de) * 1993-03-19 1994-04-07 Buna Ag Verfahren zur Entfernung organischer Verunreinigungen aus Rohwässern
US5746919B1 (en) * 1993-09-22 2000-06-06 Univ Iowa State Res Found Inc Temperature-phased anaerobic waste treatment process
US5525228B1 (en) * 1993-09-22 2000-05-30 Univ Iowa State Res Found Inc Temperature-phased anaerobic waste treatment process
US5496472A (en) * 1993-12-20 1996-03-05 Tetra Technologies, Inc. Method and apparatus for denitrification of wastewater
US6571810B1 (en) 1994-09-30 2003-06-03 Zymo International, Inc. Parts washing system
CA2160311A1 (en) * 1995-10-11 1997-04-12 Bechara Safi Method of extracting light volatile solvents from a gaseous effluent by wet-scrubbing a gaseous effluent and biomethanation of the solvent-rich liquid
US5776344A (en) * 1995-10-26 1998-07-07 Tetra Technologies Inc. Method for removing nitrogen from wastewater
US6334395B1 (en) * 1995-11-17 2002-01-01 The Ensign-Bickford Company Methods, apparatus, and systems for accelerated bioremediation of explosives
US5763815A (en) * 1995-11-17 1998-06-09 The Ensign-Bickford Company Apparatus for bioemediating explosives
US6120627A (en) 1995-11-17 2000-09-19 The Ensign-Bickford Company Explosive with bioremediating capacity
US5736669A (en) * 1995-11-17 1998-04-07 The Ensign-Bickford Company Systems for bioremediating explosives
US5681471A (en) * 1996-01-11 1997-10-28 The Regents Of The University Of Colorado Biological denitrification of water
US5733454A (en) * 1996-04-26 1998-03-31 Ehh Holding Co., Inc. Process and apparatus for the treatment of flowable waste
US5976377A (en) * 1998-08-14 1999-11-02 Environmental Systems Corporation System and method for the reduction of the biological oxygen demand level of a flowable waste water
US6106719A (en) * 1998-09-14 2000-08-22 Director-General Of Agency Of Industrial Science And Technology Process for treating liquid waste using light under anaerobic conditions
US6436288B1 (en) 1999-02-08 2002-08-20 Mississippi State University Bast medium biological reactor treatment system for remediation and odor suppression of organic waste streams
US6183643B1 (en) 1999-02-24 2001-02-06 Ag Tech International, Inc. Method and apparatus for denitrification of water
AU2001253048A1 (en) * 2000-04-03 2001-10-15 Audrey L. HAASE Potable water purification process including biofiltration
US6565750B2 (en) 2000-08-31 2003-05-20 O'brien & Gere Engineers, Inc. Trickling filter system for biological nutrient removal
US6454944B1 (en) 2000-11-08 2002-09-24 Larry J. Raven Process and apparatus for conversion of biodegradable organic materials into product gas
US20030085174A1 (en) * 2001-04-19 2003-05-08 Zappi Mark E On-site biological treatment of contaminated fluids
EP1449813A4 (en) * 2001-11-28 2005-02-09 Ebara Corp BIOMEMBRANE FILTRATION METHOD AND DEVICE
DE10206772A1 (de) * 2002-02-19 2003-09-04 Hoefer Bioreact Gmbh Neuartiger Rieselbett-Bioreaktor mit Wirbelbett-Regeneration
US7481935B2 (en) * 2003-10-03 2009-01-27 Laurent Olivier Waste water treatment process
DE102004030366A1 (de) * 2004-06-23 2006-01-19 Munters Euroform Gmbh Tropfkörpereinheit einer Abwasserbehandlungsanlage
US7309434B2 (en) * 2004-06-28 2007-12-18 Potts David A Apparatus and method for wastewater treatment
JP2006116381A (ja) * 2004-10-19 2006-05-11 Kazuaki Tamatsubo 有機性排水のメタン発酵処理方法および装置
US7682813B1 (en) * 2005-03-10 2010-03-23 Arrowhead Center, Inc. Methane generation from waste materials
US7344643B2 (en) 2005-06-30 2008-03-18 Siemens Water Technologies Holding Corp. Process to enhance phosphorus removal for activated sludge wastewater treatment systems
US7569147B2 (en) 2005-09-02 2009-08-04 Siemens Water Technologies Corp. Screening of inert solids from a low-yield wastewater treatment process
WO2007103499A2 (en) 2006-03-07 2007-09-13 Siemens Water Technologies Corp. Multivalent metal ion management for low sludge processes
US8894856B2 (en) 2008-03-28 2014-11-25 Evoqua Water Technologies Llc Hybrid aerobic and anaerobic wastewater and sludge treatment systems and methods
SG189695A1 (en) 2008-03-28 2013-05-31 Siemens Industry Inc Hybrid aerobic and anaerobic wastewater and sludge treatment systems and methods
JP2011050902A (ja) * 2009-09-03 2011-03-17 Toshiba Corp 汚水の水処理システム
WO2011068931A1 (en) * 2009-12-03 2011-06-09 Siemens Industry, Inc. Systems and methods for nutrient removal in biological treatment systems
EP2560922A4 (en) 2010-04-21 2015-10-07 Evoqua Water Technologies Pte Ltd METHOD AND SYSTEMS FOR WASTEWATER PROCESSING
DE102011051836A1 (de) 2010-07-15 2012-01-19 Brandenburgische Technische Universität Cottbus Verfahren und Vorrichtung zur Nutzung gasförmiger Substrate für die Gewinnung von Biogas
WO2012024279A1 (en) 2010-08-18 2012-02-23 Siemens Industry, Inc. Contact-stabilization/prime-float hybrid
US9359236B2 (en) 2010-08-18 2016-06-07 Evoqua Water Technologies Llc Enhanced biosorption of wastewater organics using dissolved air flotation with solids recycle
DE102011054298A1 (de) * 2011-10-07 2013-04-11 Jürgen Beck Methanerzeugungseinheit und Biomasse-Vergärungsanlage
US9969635B2 (en) 2011-11-18 2018-05-15 Infilco Degremont, Inc. Downflow denitrification system
JP5930798B2 (ja) * 2012-03-29 2016-06-08 大阪瓦斯株式会社 有機排水の処理方法および装置
WO2014182533A1 (en) 2013-05-06 2014-11-13 Erdogan Argun O Wastewater biosorption with dissolved air flotation
DE102013209734B4 (de) 2013-05-24 2017-07-27 Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg Verfahren und Vorrichtung für die Methanisierung von Gasen mittels Rieselbettreaktoren
CN103496786B (zh) * 2013-10-22 2015-06-17 南京大学 一种低能耗的反硝化生物滤池装置及其处理方法
US11162330B1 (en) 2016-09-21 2021-11-02 Hydrozonix, Llc Flare system using produced water and ozone injection
US10443356B1 (en) * 2016-09-21 2019-10-15 Hydrozonix, Llc Flare system using produced water
WO2020139821A1 (en) * 2018-12-23 2020-07-02 Hydrozonix, Llc Flare system using produced water and ozone injection
FR3094723A1 (fr) * 2019-04-08 2020-10-09 Institut National des Sciences Appliquées de Toulouse Procédé et Dispositif pour la production de méthane

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB521036A (en) * 1938-03-29 1940-05-09 Joseph Darius Griffin Improvements in sewage sludge digestion
US3520802A (en) * 1968-04-26 1970-07-21 Edgar H Pavia Method of treating liquid wastes
US3709364A (en) * 1970-09-02 1973-01-09 Dravo Corp Method and apparatus for denitrification of treated sewage
US3867284A (en) * 1972-06-02 1975-02-18 Kappe Associates Inc Water treatment with nitrogen dioxide
US3846289A (en) * 1972-06-19 1974-11-05 Ecolotrol Waste treatment process
SE373116B (nl) * 1972-11-27 1975-01-27 P S Delin
IT1037933B (it) 1974-05-09 1979-11-20 Celanese Corp Procedimento di trattamento di acqua di scarico
US4182675A (en) * 1974-07-12 1980-01-08 Ecolotrol, Inc. Waste treatment process
DE2549415C2 (de) 1975-11-04 1982-11-04 Preussag Ag, 3000 Hannover Und 1000 Berlin Verfahren zur Denitrifizierung von nitrathaltigem Wasser
DE2553050A1 (de) * 1975-11-26 1977-06-16 Baensch Tetra Werke Geraet und verfahren zur austreibung von im wasser geloesten verunreinigungen, hauptsaechlich nitraten
US4043936A (en) * 1976-02-24 1977-08-23 The United States Of America As Represented By United States Energy Research And Development Administration Biological denitrification of high concentration nitrate waste
ZA763788B (en) * 1976-06-25 1978-02-22 Aeci Ltd Biological process
JPS54108464A (en) * 1978-02-14 1979-08-25 Chiyoda Chem Eng & Constr Co Ltd Method of biologically treating drainage by downward flow
US4311593A (en) * 1980-09-15 1982-01-19 Bacardi Corporation Process for treatment of waste water

Also Published As

Publication number Publication date
JPS56126484A (en) 1981-10-03
BE887396A (fr) 1981-08-05
US4351729A (en) 1982-09-28
GB2068929A (en) 1981-08-19
CA1147874A (en) 1983-06-07
FR2475030A1 (fr) 1981-08-07
DE3103760A1 (de) 1981-12-17
GB2068929B (en) 1983-09-14
IT8119507A0 (it) 1981-02-05
IT1135296B (it) 1986-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL8100401A (nl) Werkwijze vor de zuivering van afvalwater en biologisch filter ten gebruike bij het zuiveren van afvalwater.
US5578214A (en) Apparatus and method for waste water treatment utilizing aerobic and anaerobic microorganisms and capable of exhaust gas treatment
US5702604A (en) Apparatus and method for waste water treatment utilizing granular sludge
US7938965B2 (en) Biofilm reactor
FR2503690A1 (fr) Procede pour eliminer le phosphore contenu dans des liquides organiques residuaires
US10662098B2 (en) Biological removal of micropollutants from wastewater
FR2913234A1 (fr) Procede et installation de traitement d'eaux usees contenant des sulfures et de l'ammonium.
US5908555A (en) Anoxic biotreatment cell
JP3392850B1 (ja) 触媒反応による水質浄化剤及び微生物の活性化による水質浄化方法
DE102011100093B4 (de) "Verfahren zur chemisch-biologischen Reinigung von Abgasen sowie Anlage zu dessen Durchführung"
CN1147347C (zh) 含有氮化物的废气的处理方法和设备
Lundquist et al. The algal-bacterial selenium removal system: mechanisms and field study
EP3831463A1 (en) Method and device for removing ammonia from exhaust air from a livestock stable
EP3060328B1 (de) Verfahren zur chemisch-biologischen abgasreinigung sowie bioreaktor und anlage zur dessen durchführung
JP2007118000A (ja) 好気性微生物による排水処理方法
KR100468997B1 (ko) 슬러지 배출억제형 상향류 혐기반응조를 갖는 폐수처리장치
Abdelfatah et al. Recent Used Techniques and Promised Solutions for Biofiltration Treatment of Fish Wastewater
KR0145010B1 (ko) 생물학적으로 활성화된 목탄을 사용한 폐수처리장치 및 폐수처리방법
Choi et al. Dissolved organic matter and nitrogen removal by advanced aerated submerged bio-film reactor
KR200295699Y1 (ko) 슬러지 배출억제형 상향류 혐기반응조를 갖는 폐수처리장치
EP0843652B1 (fr) Procede de biodepollution d'effluents a fortes concentrations en polluants, et procede de selection de souches utilisable dans ledit procede
Hansen et al. Bioscrubbing: An Effective and Economic Solution to Odour Control at Sewage‐Treatment Plants
KR200392913Y1 (ko) 폐수처리 장치
KR100753673B1 (ko) 폐수처리 시스템 및 방법
KR200305124Y1 (ko) 매단 살수여상에 의한 오폐수처리장치

Legal Events

Date Code Title Description
BV The patent application has lapsed