NL9200548A - Inrichting voor het zuiveren van afvalwater. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Inrichting voor het zuiveren van afvalwater.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het zuiveren van afvalwater volgens de actief-sliksnethode, bestaande uit een reservoir, dat door een of meer in hoofdzaak vertikale schatten is verdeeld in twee of meer kanalen, die via aan de einden van de schotten gevormde kanaalbochten cp elkaar aansluiten en tezamen een gesloten stroomcircuit voor het te behandelen afvalwater vormen, waarbij in tenminste één kanaalbocht, aan het betreffende schoteinde, een met zijn rotoras vertikaal opgestelde en tevens voor het voortstuwen van het afvalwater door de kanalen ingerichte oppervlaktebeluchter is aangebracht.

Inrichtingen van dit type zijn bekend uit het Nederlandse octrooischrift 131.423. Bij dit type inrichtingen wordt het slib door het rondstrcmende afvalwater in zwevende toestand gehouden, terwijl zich het zuiveringsproces voltrekt in twee fasen. In de eerste fase, het zogenaamde nitrificatieproces, dat in een zuurstofrijke omgeving en derhalve in de omgeving van de beluchters plaatsvindt, wordt de stikstof uit de in het afvalwater aanwezige amroniumverbindingen tot nitraat gebonden. De tweede fase, het zogenaamde denitrificatieproces, vindt plaats in een zuurstofarme omgeving en derhalve op een van de beluchters verwijderd gelegen plaats; in deze tweede fase wordt onder invloed van denitrificerende bacteriën de stikstof uit het in de eerste trap gevormde nitraat vrijgemaakt.

Deze inrichtingen werken over het algemeen bevredigend, doch hébben een aantal beperkingen c.q. nadelen. Tot nu toe werd bij het ontwerpen van dit type inrichtingen uitgegaan van het principe, dat de oppervlaktebeluchters in verbindingsbochten tussen in hoofdzaak rechte kanaalsecties dienden te worden cpgesteld. Naarmate de gewenste capaciteit van de zuiveringsinrichting en dus de hoeveelheid per tijdseenheid in te brengen zuurstof groter was, diende derhalve een groter aantal beluchters en dientengevolge een groter aantal bochten in het strcmingscircuit te worden toegepast. Naarmate echter het aantal bochten in het stromingscircuit groter is, neemt ook de stro-mingsweerstand toe en is het slib moeilijker in zwevende toestand te houden. Bovendien ontbreekt hierbij de mogelijkheid een optimale locatie van de nitrificatie- en denitrificatiezones toe te passen, daar de ligging hiervan geheel wordt bepaald door de plaatsing van de beluchters in de keerpunten van het meandervomige strarcdngscircuit.

De uitvinding nu beoogt aan dit bezwaar van de békende zuive- ringsinrichting tegemoet te tonen. De daartoe door de uitvinding voorgestelde inrichting wordt gekenmerkt door een of meer tussen de einden van een schot, in passende uitsparingen van dat schot aangebrachte cppervlaktébeluchters.

Deze cppervlaktebeluchters werken dus in het scheidingsvlak tussen twee in tegengestelde richtingen doorstroamde kanaalsecties. De configuratie van het stromingscircuit wordt daardoor niet meer bepaald door het totale aantal beluchters. Zo zou zelfs bij een relatief groot aantal beluchters, dat volgens de tot nu toe gangbare opvattingen tot een meandervonoig stromingscircuit met vele keerpunten zou nepen, toch nog steeds met een strorrringstechnisdi zeer gunstig zogenaamd tweeka-naals-systeem (met slechts twee bochten) kunnen worden volstaan. Behalve de mogelijkheid tot het kiezen van de meest geschikte plaatsen voor het nitrificatie- en denitrificatieproces, biedt het principe volgens de uitvinding ruime mogelijkheid tot aanpassing van de configuratie van het stromingscircuit aan de afmetingen van het ter beschikking staan- de terrein.

Volgens een verder kenmerk van de uitvinding zijn in tenminste één van de aan weerszijden van een verticaal schot verlopende kanalen ter plaatse van een in een uitsparing van dat schot geplaatste beluch-ter leidmiddelen aangebracht, die een deel van de door het betreffende kanaal gaande waterstroom naar de betreffende beluchter geleiden.

Hiermede wordt een stabiele vermogensafgifbe en een gunstig suurstof-inbrengrendement van de betreffende beluchter bevordert.

In een eenvoudige uitvoeringsvorm kunnen deze leidmiddelen worden gevormd door tenminste een deel van de waterdiepte in het kanaal bestrijkende, ter plaatse van de beluchter vanaf het schot over een deel van de kanaalbreedte in dwarsrichting uitstrekkend leidschot.

In een andere practische uitvoeringsvorm worden de leidmiddelen gevormd door een de beluchter amgevende koker, die zich in neerwaartse richting tot op een afstand van de bodem van het reservoir uitstrékt.

Een bijzondere uitvoeringsvorm wordt verkregen, wanneer van een reeks achter elkaar resp. aan het einde en in uitsparingen van een verticaal schot opgestelde cppervlaktebeluchters de amgevende kokers met hun benedeneinde uitmonden in een in hoofdzaak evenwijdig aan de bodem van het reservoir verlopende leidwand.

Verdere kenmerken van de uitvinding worden hieronder aan de hand van de tekening met een aantal uitvoeringsvoorbeelden nader toegelicht.

Fig. IA en IB tonen resp. een schematisch bovenaanzicht en een schematische langsdoorsnede van een bekerde zuiveringsinrichting van het 2-kanaalstype; fig. 1C toont een schematisch bovenaanzicht van een bekerde zuiveringsinrichting van het 4-kanaalstype; fig. 2 toont een schematisch bovenaanzicht van de inrichting volgens de uitvinding in de meest eenvoudige uitvoeringsvorm; fig. 3 is een langsdoorsnede door de inrichting volgens fig. 2; fig. 4 is een bovenaanzicht op grotere schaal van een in een uitsparing van een kanaalschot geplaatste oppervlaktebeluchter ; fig. 5 toont een aanzicht resp. langsdoorsnede volgens de lijn V-V in fig. 4; fig. 6 is een dwarsdoorsnede volgens de lijn VI-VI in fig. 4; fig. 7 is een bovenaanzicht (¾) grotere schaal van een in een uitsparing van een kanaalschot geplaatste oppervlaktèbeludhter en toont een variant qp de uitvoering volgens fig. 4? fig. 8 is een schematische langsdoorsnede van de inrichting volgens fig. 7; fig. 9 is een dwarsdoorsnede volgens de lijn IX-IX in fig. 7? fig. 10 toont een bovenaanzicht van een variant op de uitvoeringsvorm volgens fig. 2; fig. 11 is een langsdoorsnede door de inrichting volgens fig.

10; en fig. 12 is een dwarsdoorsnede volgens de lijn XII-XÏÏ in fig.

10.

De bekende inrichting volgens fig. 1A-B bestaat uit een langgerekt bassin 1, dat door een verticaal schot 2 is verdeeld in twee zich aan weerszijden van het schot uitstrekkende kanalen 3 en 4, welke aan de bassineinden door verbindingsbochten 5 en 6 met elkaar zijn verbonden. Aan elk der beide langseinden van het schot 2 en wel in de verbindingsbochten 5 resp. 6, is een zogenaamde qppervlakte-beluchter 7 aangebracht. Deze oppervlaktebeluchters zijn van een algemeen bekend type en worden door een in de tekening niet nader weergegeven, boven het afvalwatemiveau in het bassin opgestelde electromotor aangedreven. In het getekende voorbeeld is de draairichting linksom. Van het in bedrijf in het bassin aanwezige afvalwater wordt ter plaatse van elke roterende oppervlaktebeluchter een gedeelte vanuit de diepte van het waterlichaam opgevoerd en aan het oppervlak weer aan het waterlichaam toegevoegd in de vorm van een schotelvonnige waaier van door de lucht geslingerde waterdruppels. Tegelijkertijd bewerkstelligen de cppervlaktebeluchters een met hun draairichting corresponderende hoofdstrcming van het afvalwater in het door de kanalen 3 en 4 en de verbindingsbodhten 5 en 6 gevormde gesloten stromingscircuit (zie de pijlrichting).

Juist stroomopwaarts van elke beludhter bevindt zich een deni-trificatiezone, terwijl zich stroomafwaarts daarvan een nitrificatie-zone instelt.

Is de per tijdseenheid te behandelen hoeveelheid afvalwater en in verband daarmede de per tijdseenheid in te brengen lucht zo groot, dat een derde beludhter noodzakelijk is, dan leidt het bekende concept tot de uitvoering volgens fig. 1C, waarin sprake is van een 4-kanaalssysteem. Het zal voorts duidelijk zijn, dat men bij 4-5 beluch-ters tot een 6-kanaalssysteem kamt enz.

Bij het in fig. 2 weergegeven voorbeeld van de inrichting volgens de uitvinding is sprake van een 2-kanaalssysteem, waarbij evenals bij de bekende inrichting volgens fig. 1A-B een langgerekt bassin 1 door een verticaal schot 2 is verdeeld in twee zich aan weerszijden van dit schot uitstrékkende kanalen 3 en 4, welke aan de bassineinden door verbindingsbodhten 5 en 6 met elkaar zijn verbonden.

Bij de inrichting volgens de uitvinding is daarentegen slechts aan één der langseinden van het schot 2, en wel in de verbindingsbodht 5, een oppervlaktébeluchter 7 geplaatst. Daarnaast zijn, overeenkomstig de uitvinding, twee extra oppervlaktébeludhters S op tussen-gelegen punten in uitsparingen 9 van het schot 2 aangebracht. Deze extra beluchters liggen met hun (verticale) as in het vlak van het schot 2 en in dezelfde draairichting als de oppervlaktebeluchter 7. Door elk van deze extra oppervlaktebeluchters 8 wordt een deel van de zich door de kanalen 3 en 4 bewegende hoofdstroom van het afvalwater vanuit de diepte naar de oppervlakte opgevoerd en daar in de vorm van een waaier van door de lucht slingerende waterdruppels met zuurstof verrijkt weer aan het waterlichaam toegevoegd. De onderlinge afstand tussen de beluchters 7 en 8 wordt zo gekozen, dat de luchtinbreng-capaciteit van alle drie beluchters zo goed mogelijk wordt benut. Evenals aan het schot-langseinde, bij 10, is het schot 2 ter weerszijden van de uitsparingen 9, bij 11 over een korte afstand verhoogd. De inrichting volgens fig. 2 is, wat zijn beluchtingscapaciteit betreft, als equivalent te beschouwen van het bekende 4-kanaalsysteem volgens fig. ie. In fig. 2 geeft het gearceerde gebied 11 een aanééngesloten denifricatiezone weer, terwijl met de pijlen 12 en 13 voorkeursplaatsen voor de afvoer van het gereinigde water resp. de invoer van te behandelen afwater zijn aangegeven.

In de uitvoeringsvorm volgens fig. 4-6 wordt het "voeden" van de beluchters 8 met afvalwater uit de door de kanalen 3 en 4 bewegende hoofdstroom bevorderd door de met 14 aangegeven schotten. In het beschouwde voorbeeld strekken deze schotten zich aan weerszijden van het schot 2 in dwarsrichting ten opzichte daarvan uit en wel volgens een door de as van de beluchter gaand vlak. De schotten 14 beslaan gezamenlijk een breedte, die correspondeert met de diameter van de rotor 8a van de beluchter. Zoals in fig. 6 is te zien, Iepen de bovenranden 14a van de schotten 14 schuin en evenwijdig aan het naar beneden gerichte conische kopvlak van de beluchterrotor, evenals dit het geval is met de bodemranddelen 9a van de uitsparing 9 (zie fig. 5). De schotten 14 behoeven uiteraard niet tot qp de bodem van het bassin 1 door te lopen, terwijl zij evenmin over hun gehele lengte loodrecht behoeven te staan. Een uitvoering, waarbij de schotten vanaf een punt nabij de bodem in stroomafwaartse richting geleidelijk naar een loodrechte positie oplopen kan zelfs van voordeel zijn.

In de uitvoeringsvariant volgens fig. 7-9 zijn de schotten 14 uit het voorbeeld van fig. 4-6 vervangen door een zich rond de be-luchteras uitstrékkende en in benedenwaartse richting tot op een zekere hoogte boven de bodem van het bassin doorlopende koker 15. Op deze wijze wordt het aanzuigen van afvalwater vanuit locaties nabij de bassinbodem waar het afvalwater nog relatief zuurstofarm is, bevorderd. De lucht-inbrengcapaciteit van de beluchters wordt hierdoor optimaal benut. Dit effect wordt nog versterkt bij de uitvoering volgens fig. 10-12. In deze uitvoeringsvorm monden de de oppervlakte-beluchters 7 en 8 omgevende kokers 15 uit in een zich qp enige afstand boven de bassinbodem uitstrékkende leidwand 16. Deze leidwand vormt in feite de bodem van een bak, die omgekeerd, met zijn zijwanden 17 en 18 qp de bassinbodem steunend is geplaatst en van het door het bassin stromende water een deelstroom afscheidt en naar de opeenvolgende beluchters 8 en 7 leidt. Deze bak is aan het in de verbindingsbocht 5 gelegen einde gesloten en wordt door het verticale schot 2 verdeeld in een instromende kanaal 16a en een uitstromende kanaal 16b. Het in-stroameinde van het kanaal 16a ligt daarbij juist stroomafwaarts van de denitrificatiezone en onderschept dus zuurstofarm afvalwater. Alle beluditers worden hierbij roet zekerheid vanuit dezelfde zuurstofarme deelstroom gevoed.

In het getekende uitvoeringsvoortieeld hébben de kanalen 16a en 16b een in de doorstroamrichting gelijkblijvende doortocht. Het zal echter duidelijk zijn dat ook een in de doorstroamrichting afnemende doortocht kan worden toegepast en dat de leidwand 16 zich eventueel over de gehele breedte van één of beide kanalen 3, 4 van het bassin kan uitstrekken.

Claims (7)

1. Inrichting voor het zuiveren van afvalwater volgens de actief-sllbmethode, bestaande uit een reservoir, dat door een of meer in hoofdzaak vertikale schotten is verdeeld in twee of meer kanalen, die via aan de einden van de schotten gevormde kanaalbochten qp elkaar aansluiten en tezamen een gesloten stroomcircuit voor het te behandelen afvalwater vormen, waarbij in tenminste één kanaalbocht, aan het betreffende schoteinde, een met zijn rotoras vertikaal opgestelde en tevens voor het voortstuwen van het afvalwater door de kanalen ingerichte cppervlaktebeluchter is aangebracht, gekenmerkt door één of meer tussen de einden van een schot, in passende uitsparingen van dat schot aangebrachte oppervlaktebeluchters.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat in tenminste één van de aan weerszijden van een verticaal schot verlopende kanalen ter plaatse van een in een uitsparing van dat schot geplaatste beluchter leidmiddelen zijn aangebracht, die een deel van de door het betreffende kanaal gaande waterstroom naar de betreffende beluchter leiden.

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de leidmiddelen worden gevormd door tenminste een deel van de waterdiepte in het kanaal bestrijkende, ter plaatse van de beluchter vanaf het schot over een deel van de kanaalbreedte in dwarsrichting uitstrekkend leidschot.

4. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de leidmiddelen worden gevormd door een de beluchter amgevende koker, die zich in neerwaartse richting tot op een afstand van de bodem van het reservoir uitstrekt.

5. inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat van een reeks achter elkaar resp. aan het einde en in uitsparingen van een verticaal schot opgestelde oppervlaktebeluchters de cragevende kokers met hun benedeneinde uitmonden in een in hoofdzaak evenwijdig aan de bodem van het reservoir verlopende leidwand.

6. Inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de leidwand de bodem vormt van een omgekeerd, met zijn zijwanden cp de reservoir-bodem steunend, geplaatste bak.

7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de bak aan zijn in een kanaalbocht gelegen einde gesloten is en door het verticale schot is verdeeld in een instroamkanaal aan de ene zijde van het verticale schot en een uitstroomkanaal aan de andere zijde van het schot.