NL9401669A - Biologische afvalfluidumreiniger. - Google Patents

Description

BIOLOGISCHE AFVALFLUïDUMREINIGER

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het van organisch afvalmateriaal reinigen van afvalflu-idum, waarbij dit afvalfluïdum zowel afvalwater als afval-lucht kan zijn.

De inrichting omvat een ten minste gedeeltelijk met dragerelementen gevulde houder. Het te reinigen fluïdum wordt langs deze dragerelementen geleid. Op de dragerelementen ontwikkelen zich micro-organismen die het organisch materiaal in het afvalfluïdum verwerken, zodat het fluïdum wordt gezuiverd.

Met de uitvinding wordt een inrichting van deze soort verkregen die doelmatig functioneert en waarmee het door de micro-organismen uit het organisch afvalmateriaal gevormde slib goed kan worden verwijderd.

Bij de inrichting vindt de reinigende werking van de micro-organismen plaats, terwijl de dragerelementen in rust verkeren. Hierdoor ontstaan optimale omstandigheden voor de ontwikkeling en werking van deze micro-organismen. Het gevormde slib wordt periodiek afgevoerd door het in werking stellen van de drager-circulatiemiddelen. Door de door deze middelen veroorzaakte beweging van de dragerelementen komt het overtollige slib los en dit kan via de bezinkselafvoer onder in de houder worden afgevoerd. De inrichting kan bijvoorbeeld zodanig worden gedimensioneerd dat de zuiverende werking van de micro-organismen gedurende de gehele werkweek plaats kan vinden, terwijl het afvoeren van slib door het in werking stellen van de drager-circulatiemiddelen in het weekeinde plaats vindt.

Een zeer geschikte uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding is gekenmerkt in conclusie 2. Tijdens het normale bedrijf van de inrichting worden de dragerelementen slechts bevochtigd door middel van de water-sprenkelinrichting en kan de te reinigen lucht vrij langs de dragerelementen stromen. Voor het afvoeren van het gevormde slib wordt de houder door middel van de watertransportmidde-len met water gevuld, waarna de pomp kan worden ingeschakeld voor het rondpompen van de dragerelementen teneinde daardoor het gevormde slib los te maken en via de bezinkselafvoer te kunnen afvoeren.

Een andere inrichting volgens de uitvinding voor het behandelen van afvalwater is gekenmerkt in conclusie 3.

De beluchtingsmiddelen voeren lucht toe teneinde voor de micro-organismen een optimaal milieu te vormen.

Een gunstige verdere ontwikkeling is gekenmerkt in conclusie 4. Doordat de pompuitlaat onder in de houder uitmondt, komt het losgewoelde slib eveneens onderin de houder vrij. Dit losgewoelde slib kan onderin de houder bezinken en direct of naderhand via de bezinkselafvoer worden afgevoerd. ‘ De uit de pompafvoer vrijgekomen dragerelementen bewegen vanzelf door het opdrijvend vermogen ten gevolge van hun lagere soortelijk gewicht, omhoog.

Een geschikte verdere ontwikkeling van de uitvinding is gekenmerkt in conclusie 5. Het deze inrichting kan tegelijkertijd zowel afvalwater als afvallucht worden gereinigd. De afvalwaterreiniging door inwerking van de micro-organismen vindt plaats in het onderste gedeelte van de houder en het reinigen van de afvallucht in het bovenste gedeelte van de houder.

Bij voorkeur wordt de maatregel van conclusie 6 toegepast. Doordat de houders een gepakt bed vormen bewegen deze ten opzichte van elkaar niet of vrijwel niet. De micro-organismen kunnen zich hierdoor onbelemmerd op de dragerelementen ontwikkelen en worden niet, bijvoorbeeld door relatieve bewegingen van de dragerelementen afgewreven.

Een geschikte uitvoering van de pomp van de dra-ger-circulatiemiddelen is gekenmerkt in conclusie 7.

De uitvinding zal worden toegelicht in de volgende beschrijving aan de hand van de in de figuren getoonde uitvoeringsvoorbeelden.

Pig. 1 toont een inrichting volgens de uitvinding voor het reinigen van lucht in de werkzame toestand.

Pig. 2 toont de inrichting van fig. 1 tijdens de regeneratie, dat wil zeggen tijdens de werking van de dra-ger-circulatiemiddelen.

Pig. 3 toont een enigszins andere uitvoeringsvorm tijdens de regeneratie.

Pig. 4 toont een inrichting volgens de uitvinding voor het reinigen van afvalwater.

Pig. 5 toont een inrichting volgens de uitvinding voor het gelijktijdig reinigen van afwalwater en afvallucht.

De in fig. 1 getoonde inrichting 1 is bestemd voor het van organisch afvalmateriaal reinigen van afvallucht.

Deze inrichting 1 omvat een houder 2 die gedeeltelijk gevuld is met dragerelementen 3. De dragerelementen 3 vormen in de houder 2 een gepakt bed, waar afvallucht doorheen kan stromen.

De afvallucht wordt toegevoerd via de luchttoevoer 4. In deze luchttoevoer is een luchtpomp 5 opgenomen. De luchttoevoer 4 mondt onderin de houder 2 uit, zodat de lucht van beneden naar boven door het pakket dragerelementen 3 stroomt. Aan de bovenkant van de houder 2 is een luchtafvoer 9 gevormd, waar de gezuiverde lucht de inrichting 1 verlaat.

Bovenin de houder 2 is een water-sprenkelinrich- ' ting 6 aangebracht. De water-sprenkelinrichting 6 sprenkelt water op de dragerelementen 3. Dit water vloeit geleidelijk door het bed dragerelementen 3 naar beneden en stroomt via een rooster 13, waarop de dragerelementen 3 rusten, tot onderin de houder 2. Het onderin de houder 2 verzamelde water 10 kan via de leiding 7 waarin een pomp 8 is opgenomen weer teruggevoerd worden naar de sprenkelaar 6. Een eventueel overtollige hoeveelheid water 10 wordt via de overloop 11 afgevoerd naar de waterafvoer 12.

Onder de omstandigheden waarin de dragerelementen 3 zich bevinden, dat wil zeggen een vochtige beluchte omgeving, zullen zich op de dragerelementen micro-organismen ontwikkelen die zich voeden met organisch afvalmateriaal uit de doorgeleide lucht. Daarbij wordt op de dragerelementen zogeheten slib gevormd, dat uit micro-organismen en omzet-tingsprodukten bestaat.

De lucht die bij 9 de inrichting verlaat is aldus gezuiverd van het organisch afvalmateriaal dat deze oorspronkelijk bevatte.

Na verloop van tijd zou de slib zodanig zijn aangegroeid dat de doorstroming door het bed zou worden bemoeilijkt. Voordat dit zich voordoet moet het overtollige slib worden afgevoerd. De wijze waarop dit gebeurt wordt aan de hand van fig. 2 nader toegelicht.

Eerst worden de luchttoevoer 4 en de afvoer via de overloop 11 afgesloten door middel van in de betreffende leidingen opgenomen afsluiters. Vervolgens wordt via de leiding 20 zoveel water toegevoerd, dat het waterniveau in de houder 2 tot bovenin stijgt. Het niveau van het vrije wateroppervlak wordt hierbij bepaald door de niveauregelaar 19, die in een met de afvoerleiding 12 verbonden omloopleiding is opgenomen. Bij de hier getoonde uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding zijn dragerelementen 3 toegepast, die een geringere specifieke massa hebben dan water. Deze dragerelementen drijven dus op water. Door de opwaartse kracht die het water uitoefent op de nog in het water ondergedompelde dragerelementen 3 wordt een gedeelte van de dragerelementen 3 tot boven het vrije wateroppervlak opgestuwd.

De inrichting 1 omvat verder drager-circulatiemid-delen 15, waarin een pomp 14 is opgenomen. Deze pomp 14 is aangesloten op een verticaal kanaal 16. De zich boven in de houder bevindende pompinlaat 17 is voorzien van een trechter.

Na het inschakelen van de pomp 14 wordt water met opgestuwde dragerelementen 3 via de leiding 6 naar beneden naar de pomp 14 toegevoerd. De stroom water met dragerelementen passeert de pomp 14 en wordt bij de pompuitlaat 18, die zich onderin de houder 2 bevindt, weer uitgestoten. Voor de pomp 14 is uiteraard een geschikt type gekozen, dat wil zeggen een type waardoorheen de in de waterstroom opgenomen dragerelementen kunnen passeren. Bij voorkeur is de pomp 14 een centrifugaalpomp met teruggetrokken waaier.

De pomp 14 heeft een zodanige capaciteit dat de stroomsnelheid in het verticale kanaal 16 bij ingeschakelde pomp 14 groter is dan de stijgsnelheid van de dragerelemen-ten 3 in stilstaand water. Hierdoor worden de dragerelemen-ten op zekere wijze mee naar beneden naar de pomp 14 gevoerd. Bij dit transport van de dragerelementen 3 wordt het aanhangend slib van de dragerelementen 3 losgewoeld. In het bijzonder bij het passeren van de pomp 14 treden heftige wervelbewegingen op, die de dragerelementen 3 als het ware schoon wassen.

De gewassen dragers en het losgewassen slib verlaten bij 18 de poropuitlaat. De dragerelementen, die zoals opgemerkt lichter dan water zijn, drijven omhoog, terwijl het slib met het water mee door de omloopleiding afgevoerd wordt naar de afvoer 12 en verder onderin de houder 2 bezinkt.

Nadat de circulatiemiddelen 15 een voldoende, proefondervindelijk te bepalen tijd ingeschakeld zijn geweest, worden deze weer uitgeschakeld. De toevoer van water door de leiding 20 wordt afgesloten en de overloopleidign 11 wordt weer geopend. Hierdoor daalt het waterniveau weer tot het in fig. 1 aangeduide niveau en het bezonken slib spoelt via de overloop 11 weg naar de afvoer 12. Zodra het in fig.

1 aangeduide niveau zich weer heeft ingesteld, kunnen de sprenkelinrichting en de luchttoevoer weer worden ingeschakeld, voor het opnieuw gedurende een bepaalde periode reinigen van afvallucht.

Het is geschikt om de inrichting 1 zodanig te dimensioneren dat deze ononderbroken lucht kan zuiveren gedurende een periode die overeenstemt met een periode waarin te zuiveren afvallucht vrijkomt. Bij een continu productieproces dat slechts in de weekeinden wordt onderbroken, is de capaciteit van de inrichting dus bij voorkeur zodanig dat deze gedurende een werkweek onafgebroken lucht kan zuiveren. Het regenereren van de dragerelementen 3, door het inschakelen van de circulatiemiddelen 5 kan dan in het weekeinde gebeuren.

De in fig. 3 getoonde inrichting 25 komt voor een belangrijk deel overeen met de inrichting 1 van fig. 1 en 2. Het verschil is dat in de houder 26 van de inrichting 25 dragerelementen 27 zijn opgenomen die een hogere specifieke massa hebben dan water en dus niet drijven. De circulatiemiddelen 28 zijn bij de inrichting 25 dan ook zodanig uitgevoerd dat de pomp 31 daarvan een inlaat 29 heeft die zich onderin de houder 26 bevindt en een uitlaat 30 die zich boven in de houder 26 bevindt.

De werking van de inrichting 25 bij het zuiveren van de lucht is identiek aan die van de inrichting l zoals beschreven aan de hand van fig. 1 en zal dan ook hier verder niet worden toegelicht.

Bij het regeneren van de dragerelementen 27 wekt de pomp 31 van de circulatiemiddelen 28 een stroom van in water opgenomen dragerelementen 27 op in het centrale kanaal 32, zodat het water met de dragerelementen bovenin de houder 26 vrijkomt. De dragerelementen 27 leggen zich aan de bovenkant neer op het bed van de onderliggende dragerelementen.

De inrichting 1 heeft ten opzichte van deze inrichting het voordeel dat het losgewoelde slib onderin de houder vrijkomt, terwijl dit bij de inrichting 25 bovenin de houder vrijkomt en met de dragerelementen 27 naar beneden moet zakken voordat dit zich onderin de houder 26 kan verzamelen. Bovendien is het risico op brugvorming van de dragerelementen in de inrichting 1 geringer dan in de inrichting 25.

De in fig. 4 getoonde inrichting 35 is uitgevoerd voor het zuiveren van afvalwater. In tegenstelling tot de inrichtingen 1 en 25, waarin de regeneratie van de dragerelementen periodiek geschiedt, vindt de regeneratie bij de inrichting 35 continu plaats.

De in de houder 36 van de inrichting 35 opgenomen dragerelementen 37 hebben een lagere specifieke massa dan water en drijven dus. Via de afvalwatertoevoer 38 wordt met organische stoffen verontreinigd water bovenin de houder 36 toegevoerd. Dit water wordt via uitstrooinorganen 39 op de dragerelementen 37 gebracht. Aan de uitlaatzijde van de houder 37 is een omhooglopende omloopleiding aangebracht, waarin een niveauregelaar 45 is opgenomen. Deze niveaurege-laar zorgt ervoor dat het vrije oppervlak van het water juist boven de inlaat 43 van het verticale kanaal 44 wordt gehouden. Het overtollige water wordt afgevoerd via de afvoerleiding 46.

Het toegevoerde water 39 stroomt geleidelijk naar beneden door het in de houder 36 samengepakte bed van dra-gerelementen 37. Daarbij worden de organische afvalstoffen in het water opgenomen door de micro-organismen die op de dragerelementen 37 zijn gevormd. Aan de onderzijde van de houder 36 verlaat het gezuiverde water via de genoemde omloopleiding de inrichting.

De circulatiemiddelen 40 zijn, zoals opgemerkt, ten minste in hoofdzaak continu in bedrijf. De pomp 41 heeft een uitlaat 42 onderin de houder 36 en een inlaat 43 bovenin de houder, aan het boveneinde van het kanaal 44. De bij 42 vrijkomende dragerelementen bewegen door de door het water uitgeoefende opwaartse kracht omhoog en deze elementen vlijen zich aan de onderzijde tegen het gepakte bed van dragerelementen aan. De totale opwaartse kracht van de zich in het water bevindende dragerelementen 37 is zo hoog dat een hoeveelheid van de dragerelementen tot boven het vrije wateroppervlak wordt uitgetild. Deze dragerelementen worden via de inlaat 43 meegezogen in de door de pomp 41 opgewekte stroom. Deze elementen hebben het langst in het gepakte bed verkeerd en dragen dus de grootste hoeveelheid slib. Door de beweging door het kanaal 44 en de pomp 41 wordt het op de dragerelementen verzamelde slib van deze losgemaakt. Het losgewoelde slib verlaat bij 42 de pompuitlaat en kan onderin de houder bezinken. Het bezonken slib 47 wordt via de afvoerleiding 46 afgevoerd.

De inrichting 35 is verder voorzien van een beluchting 48. Via een leiding 49 toegevoerde lucht wordt onder het bed van dragerelementen ingeblazen en zorgt voor het goed functioneren van de micro-organismen.

Het uitvoeringsvoorbeeld in fig. 5 is zodanig uitgevoerd dat gelijktijdig afvalwater en afvallucht gezuiverd kunnen worden. Het regenereren van de in de houder 56 van de inrichting 55 opgenomen dragerelementen 56 geschiedt weer periodiek.

Het te reinigen afvalwater wordt toegevoerd via de watertoevoer 60 en stroomt via de uitstroomorganen 61 bovenin de houder 56 op het bed van dragerelementen 57. De inrichting 55 is voorzien van niveauregelmiddelen 58 die het vrije oppervlak 59 van het water op een tussenliggend niveau van de houder 56 handhaven.

In het bovenste gedeelte 63 van de houder 56, dat is het deel boven het vrije oppervlak 59, wordt afvallucht doorgevoerd, dat toegevoerd wordt via de afvalluchttoevoer 64 die nabij het tussenliggende niveau van het wateroppervlak 59 in de houder 56 uitmondt.

De afvallucht wordt dus in dit bovenste deel 63 gezuiverd door de inwerking van de zich op de dragerelementen 57 bevindende micro-organismen. De gezuiverde lucht verlaat de houder 56 bij de luchtafvoer 65 bovenin de houder.

Het via de leiding 60 toegevoerde en bij de uit-stroomopeningen 61 in de houder uitstromende afvalwater wordt gedeeltelijk van organische afvalstoffen ontdaan in het bovenste gedeelte 63, maar voor het grootste gedeelte in het onderste deel 62, onder het wateroppervlak 59.

Om ook in het onderste gedeelte 62 goede omstandigheden voor de micro-organismen te creëren is een beluchting 67 onder het bed van dragerelementen 57 aangebracht, waarmee door de luchtleiding 68 toegevoerde lucht wordt ingeblazen. De via de luchtleiding 68 toegevoerde lucht kan afvallucht zijn.

Het afvalwater stroomt geleidelijk benedenwaarts door de houder en verlaat de houder 56 onderin de houder en wordt, te zamen met eventueel verzameld slib afgevoerd via de waterafvoer 66.

Voor het regeneren van de dragerelementen 57 worden de luchttoevoer 64 en de luchtleiding 68 afgesloten.

De niveauregelaar 58 wordt afgesloten of, alternatief op een hoger niveau ingesteld. Vervolgens laat men zoveel water in de houder 56 dat het waterniveau tot boven de pompinlaat aan het boveneinde van het verticale kanaal 69 komt te staan. De recirculatie geschiedt dan verder op de wijze zoals bespro·* ken aan de hand van fig. 4.

De waterafvoer van de besproken inrichtingen kan telkens aangesloten zijn op een nabezinker, waarin het met het gezuiverde water afgevoerde slib kan bezinken.

Wanneer dragerelementen met een zeer geringe specifieke massa zouden kunnen worden toegepast, is in het principe ook mogelijk om een gecombineerde water/luchtreini-gingsinrichting continu te laten werken. De lucht wordt dan geleid door de dragerelementen die door de opwaartse kracht boven het vrije wateroppervlak worden opgestuwd. Of een gecombineerde water/luchtreinigingsinrichting kan worden toegepast, hangt uiteraard af van de respectieve hoeveelheden te zuiveren lucht en te zuiveren afvalwater.

Uit het bovenstaande zal duidelijk zijn dat de uitvinding op veel verschillende wijzen kan worden toegepast. De uitvinding is niet beperkt tot de getoonde uitvoe-ringsvoorbeelden. Vele varianten zijn mogelijk. Zo zal het voor een deskundige duidelijk zijn dat een inrichting volgens de uitvinding kan worden gerealiseerd die afwisselend gebruikt wordt voor het reinigen van water en lucht. Een dergelijke inrichting kan bijvoorbeeld overdag als luchtreiniger werken terwijl het overdag vrijkomende afwalwater wordt verzameld en 's-nachts wordt gereinigd.

Al deze alternatieven worden binnen de bescher-mingsomvang van de bijgevoegde conclusies begrepen geacht.

Claims (7)

1. Inrichting voor het van organisch afvalmateri-aal reinigen van afvalfluïdum, omvattende een ten minste gedeeltelijk met dragerelementen gevulde houder, een nabij een verticaal einde in de houder uitmondende af val fluïdum·* toevoer, een nabij het tegenoverliggende verticale einde op de houder aangesloten fluïdumafvoer, drager-circulatiemidde-len omvattende een pomp voor het verpompen van water met daarin opgenomen dragerelementen, voorzien van een pompinlaat en -uitlaat resp. nabij tegenoverliggende verticale einden van de houder, een bezinkselafvoer onder in de houder, en besturingsmiddelen voor het periodiek inschakelen van de drager-circulatiemiddelen.

2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij het afvalfluïdum lucht is, bovenin de houder een water-sprenkel-inrichting is aangebracht voor het op de dragerelementen sprenkelen van water en waarbij de drager-circulatiemiddelen watertransportmiddelen omvatten voor het met water vullen en ledigen van de houder.

3. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij het afvalfluïdum water is, en onderin de houder lucht in de massa van dragerelementen brengende beluchtingsmiddelen zijn aangebracht.

4. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de dragerelementen een specifieke massa hebben die lager is dan die van water, en de pompinlaat bovenin de houder en de pompuitlaat onderin de houder uitmondt.

5. Inrichting voor het van organisch afvalmate-riaal reinigen van afvallucht en afvalwater, omvattende een ten minste gedeeltelijk met dragerelementen gevulde houder, een bovenin de houder uitmondende afvalwatertoevoer, een onderin de houder aangesloten waterafvoer, niveauregelmidde- len voor het op een tussenliggend niveau van de houder handhaven van het vrije wateroppervlak, een nabij het tussenliggende niveau in de houder uitmondende afvalluchttoevoer, een luchtafvoer bovenin de houder, drager-circula-tiemiddelen omvattende een pomp voor het verpompen van water met daarin opgenomen dragerelementen, voorzien van een pompinlaat en -uitlaat resp. bovenin en onderin de houder, en besturingsmiddelen voor het periodiek inschakelen van de drager-circulatiemiddelen.

6. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de dragerelementen een zodanige grootte hebben en de houder een zodanige hoeveelheid dragerelementen bevat, dat de dragerelementen in de houder een gepakt bed vormen.

7. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de pomp een centrifugaalporop met teruggetrokken waaier is.