NO126854B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for biokjemisk oksydasjon av avfallsvann eller kloakkvann, ved liten slam-resirkulasjon.

Oppfinnelsen dreier seg om en fremgangsmåte for biokjemisk behandling av avfallsvann eller kloakkvann som inneholder biokjemisk oksyderbart stoff, som f.eks. kommunal kloakk, ved oksygenering. Med få unntak har biokjemiske oksydasjons-metoder anvendt luft som oksygenkilde. Den store mengde luft som kreves for tilforsel av oksygenet er for storstedelen et resultat av 4 : 1-fortynningen med nitrogen i luften, og masse-overforings-effekten for metoden er lav. Imidlertid er luften gratis og den store energimengde som ble tilfort luften for å bevirke oksygenopplosningen, var vanligvis tilstrekkelig til å blande og suspendere bakteriestoffene i væsken.

Ifolge en biokjemisk oksydasjonsmetode som er kjent og bygger på aktivert slam anvendt på behandling av kommunal kloakk, blandes denne med oksygenholdig gass og aktivert slam. Sistnevnte består i det vesentlige av aerobe organismer som i nær-vær av tilstrekkelig mengde opplost oksygen har evnen til å absorbere og assimilere det biokjemisk oksyderbare organiske materiale (BOD) i kloakkvannet, idet man derved overforer de organiske stoffer til former som kan skilles fra det rensede vann på relativt enkel måte. Under vanlige forhold formerer bakteriene seg hurtig i gjennom-luftingstankene under dette behand-lingstrinn. Når den nbdvendige periode for BOD-omsetningen er ferdig, settes blandvæsken ut for dekantering, den overflytende rensede væske dekanteres til mottakersystemet og slammet tappes av fra bunnen av en klaringstank.

En del av slammet må resirkuleres til innldpet av be-handlingstanken for å inokulere inngående BOD-holdig avløps-vann. Ved vanlig praksis kan det resirkulerte slam ikke utgjore 100 % av det slam som tappes av fra klaringstanken, ellers vil slamsystemet gradvis bygge seg opp til uhåndterlige nivåer og vil overbelaste klaringssystemet. Bare omtrent 90 % av slammet kan eventuelt resirkuleres, hvilket etterlater 10 % som må kastes. Folgelig foreligger en temmelig stor nettoproduksjon av slam ved de vanlige metoder som bygger på aktivert slam.

Uheldigvis må dette slamoverskudd behandles videre for å gjore det gjæringsfritt for det kastes. En vanlig anvendt metode er anaerob nedbrytning (uten oksygen) ved langtids-lagring, f.eks. 30 dager, som er tilstrekkelig for i tilstrekkelig grad å nedbryte det organiske stoff. Store overdekkede reservoirer brukes for å gi mulighet for denne lange oppholdstid og unngå utslipp av ubehagelige gasser, ikke desto mindre kan resttbrr-stoff etter anaerob nedbrytning fremdeles utgjore 40 - 50 % av slamoverskuddets utgangsmasse. Slambehandling og viderebeford-ring er kostbar og utgjbr typisk 35 - 40 % av de totale omkost-ninger ved sekundær behandling av kommunal kloakk.

Tidligere kjent metoder som bygget på aktivert slam

ble vanligvis drevet ved 1500 - 3500 ppm totalt suspendert tbrrstoff ("mixed liquor suspended solids" = MLSS) i luftingstanken og med konsentrasjoner av opplost oksygen som svinget fra nesten

null til kanskje 2 ppm. Det resirkulerte slam etter konsentrering i klareren inneholdt vanligvis ca. 10.000 ppm MLSS eller mindre, og ble tilbakefort med et volum-strbmningsforhold resirkulasjon/mating på mellom 0,25 pg 0,50. Fellingstiden i klareren utgjorde typisk 2-3 timer og oppholdstiden for av-fallsvannet i luftingstanken mellom 4 og 6 timer. Klarings-vannet, i det vesentlige fritt for opplost BOD, er ofte uklart og inneholder mye dispergerte bakterier som unngår separasjon i klareren. Typisk vil et kommunalt kloakkrenseanlegg som be-handler 220 ppm BOD-matevann med 2500 ppm MLSS i blandvæsken være utstyrt med en ca. 1000 nr luftingstankkapasitet pr.

4000 m^ daglig kloakkinnlbp.

.. Et system med aktivert slam er egentlig en lukket bakterieenhet. Hvis man tillot systemet å drives uten forandring av bakterieinnholdet, ville systemet til slutt komme til likevekt ved et visst maksimalnivå av biologisk aktive stoffer som nærings- og oksygen-forrådene kunne opprettholde. Ved likevekt ville okningen i aktive tbrrstoffer ved cellesyntese være like stor som tapet av aktive stoffer ved opplosning, oksydasjon av celleresiduum og oversvomning.

I vanlig praksis tillater man ikke systemet å komme til likevekt fordi den faststoffkonsentrasjon i luftingstanken som tilsvarer likevekt er hoyere enn den verdi som av forskjellige grunner betraktes som gunstigt. Derfor undertrykkes faststoff okningen ved å fore overskytende slam til fortykkeren, kontinuerlig eller periodisk, med en slik midlere hastighet at man holder et nivå av suspendert faststoff i blandvæsken som ligger innenfor et bestemt område, f.eks. 1500 - 3500 ppm MLSS.

Hovedgrunnene til at man ifolge tidligere kjent teknikk har undertrykket faststoffkonsentrasjonen i det aktiverte slam er fblgende: For det fbrste har hoy massekonsentrasjon fort til områder med praktisk talt null opplost oksygen (DO) i blandvæsken, særlig ved eller i nærheten av innfbrings-stedet for kloakkvann. Når DO-nivået faller til null, foregår en forandring i cellesyntesen fra aerobe arter som er bnsket i det aktiverte slam, over mot anaerobe og facultativt aerobe organismer som er mindre bnsket.

For det andre har forsbk på å oke oksygenopplbsnings-hastigheten og komme bort fra null-DO-forhold i gjennomluftingstanken fort til uokonomisk hbye kompresjoner for gjennomluft-ingsgassen. Videre, hvis man bruker kraftig mekanisk omrbring for å oke opplbsningen av oksygen, blir bakterieagglomeratene finfordelt og dispergert slik at det rensede vannet blir mer uklart og inneholder storre mengder BOD.

For det tredje har man rapportert at okningen i massekonsentrasjon i blandvæsken reduserer avsetningshastigheten i klaringstanken - slik at man trenger en storre klaringstank for å oke oppholdstiden og gjore det mulig for slammet å bli noen-lunde kompakt for det tappes ut.

For det fjerde har maksimal oppnådd slamtetthet i klaringstanken vært lav. Denne tetthet er omvendt proporsjonal med Mohlman-slamvolumindeksen (SVI), og slike indekstall ligger typisk på 100 eller hbyere og tilsvarer et totalt masseinnhold på 10.000 ppm eller mindre for resirkulasjonsslammet.

For det femte vil den iboende lave avsetningshastighet og lave kompakteringshastighet for slammet kreve store re-sirkulas jonsmengder for å oppnå hbye masseinnhold i blandvæsken. Resirkulasjonsprosenter på opptil 100 % av kloakkvann-innmat-ningshastigheten har vært forsbkt, og dette oker sterkt den hydrauliske belastning både på gjennomluftningsbassenger og klaringskar. Derved blir anlegget for stort.

For det sjette har erfaring vist at overstrbmning av ikke-avsatte stoffer i det rensede vannet oker med bkning i massekonsentrasjonen i gjennomluftningskaret. Dette kan skyldes enten overbelastning av klaringstanken og/eller den hbydisper-gerte fordeling av de facultative bakterier som finnes i systemet.

For det syvende har tidligere anstrengelser med hen-blikk på å oke tettheten i resirkuleringsslammet ved hjelp av lengre avsetningstider i klaringstanken fort til problemet med "stigende slam". Fenomenet skyldes de-nitrifisering i klaringstanken som et resultat av forlenget slamlagring under anaerobe forhold. Når "stigende slam" opptrer, vil gass utviklet i klaringstanken tvinge slamlaget oppover gjennom den overflytende væske og over renvannsoverlbpet. Tilroting i klaringstanken skyldes også mikroorganismene Sphaerotilus som vokser hurtig befordet av lavt innhold av opplost oksygen i cellesyntesesonen. Dette vil ikke bare uttomme de faste stoffer som trengs til metoden, men vil også i sterk grad forurense det utgående vannsystem.

Selv i anlegg hvor slam-spill er redusert eller elimi-nert (f.eks. i anlegg med forsterket gjennomlufting), vil konsentrasjonen av flyktige faste stoffer (MLVSS) i gjennomluftingstanken holde seg relativt lavt, f.eks. mellom 3000 og 4000 ppm. Slike anlegg stoter gjentagne ganger på problemer med "stigende slam" og de store massetap som skyldes dette fenomen er i det minste delvis ansvarlig for den tilsynelatende grense for massekonsentrasjonen.

En hensikt med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en forbedret fremgangsmåte for behandling av BOD-holdig avfallsvann som f.eks. kommunal kloakk, som har hoy massekonsentrasjon i gjennomluftingssonen.

Et annet formål med oppfinnelsen er å fremlegge en fremgangsmåte som karakteriseres ved hoy massekonsentrasjon, men likevel betraktelige mengder opplost oksygen i gjennomluftingssonen.

Ennå et formål er å fremlegge en fremgangsmåte for behandling av BOD-holdig avfallsvann, karakterisert ved hbyt innhold av masæ i gjennomluftingssonen, men likevel med hoy avsetningshastighet og hoy slamtetthet i klaringssonen.

Ennå et formål er å tilveiebringe en effektiv fremgangsmåte for behandling av kommunal kloakk, karakterisert ved hoyt masseinnhold og betraktelige mengder opplost oksygen i gjennomluftingssonen, hoy avsetningshastighet og hoy slamtett-

het i klaringssonen, sammen med lav resirkulasjonshastighet for slammet.

Andre formål og fordeler ved foreliggende oppfinnelse

vil fremgå av fblgende beskrivelse og vedlagte krav.

Oppfinnelsen dreier seg om en fremgangsmåte for behandling av avfallsvann eller kloakkvann som inneholder biokjemisk oksyderbart stoff (BOD) ved gjennomlufting i kontakt med bakterieaktivt slam som har et forhold mellom suspendert flyktig fast stoff og totalt suspendert fast stoff på minst 0,55, som består i at man konsentrerer faststoffer fra gjennomluftingstanken og resirkulerer konsentrerte faststoffer til gjennomluft-sonen som nevnte slam, og er karakterisert ved at BOD-holdig avfallsvann, slam med 12.000 - 50.000 ppm totalt suspendert faststoff og en mategass som inneholder minst 50 volum-% oksygen blandes i en oksygeneringssone i tilstrekkelige relative mengder til å gi en blandvæske inneholdende 4.000 - 12.000 ppm totalt faststoff i suspensjon, og hvor gassen over nevnte blandvæske har et oksygen-partialtrykk på minst 300 mm Hg i oksygeneringssonen, og fortsetter denne blanding i 20 - 180 minutter oppholdstid for faststoffet under dannelse av en oksygenert væske som har opplost oksygeninnhold (DO) på minst 3 ppm, og hvor det midlere forhold næring/biomasse for nevnte blandvæske under oksygengassblandingen holdes på minst 0,15 kg BOD^/dag ganger kg flyktig suspendert faststoff, separerer den oksygenerte væske i slam og klaret, renset vann, og resirkulerer i det minste en del av slammet til oksygeneringssonen med en masse-hastighet i forhold til det BOD-holdige avfallsvann som er så stor at volumforholdet mellom resirkulert slam/BOD-hoIdig avfallsvann er 0,1 til 0,5.

BOD^ står for det biokjemiske oksygenbehov (biochemical oxygen demand) for en gitt prove, målt etter 5 dagers inkuber-ingsperiode. Fig. 1 er kurver som viser forholdet mellom konsentrasjonen av suspendert faststoff i resirkulert slam og konsentrasjonen av faststoff i blandvæsken, for forskjellige volumforhold mellom resirkulert slam og BOD-holdig vann. Fig. 2 er en skjematisk tegning i snitt gjennom en apparatur som består av en enkelt neddykket rorer med spredering inne i en oksygeneringsbeholder og en klaringstank som er anordnet for gjennomfbrelse av en utfbrelse i henhold til oppfinnelsen.

Fig. 3 «r et skjematisk snitt gjennom en apparatur

som omfatter en rekke neddykkede rbrere og sprederinger som alle er anordnet i samme oksygeneringskammer.

Fig. 4 er et skjematisk hbyderiss gjennom apparatur

som omfatter en rekke oksygeneringskammere som alle har en over-flateblander og overflate-oksygenmateanordning, og er anordnet for trinnvis gjennomfbring av oksygenert væske.

Fig. 5 er et skjematisk hbyderiss gjennom apparatur

som vist på fig. 4, men méd anordninger for trinnvis foring av oksygenfattig gass i medstrbm med den oksygenerte væske, og

fig. 6 er et skjematisk vertikalsnitt gjennom apparatur som vist på fig. 5, men med anordninger for konsentrering av BOD-fattige'faststoffer mellom oksygenerin,gstrinnene .

Som tidligere angitt blir slam blandet med oksygengass og BOD-holdig avfallsvann, kloakkvann, i oksy-generingssonen konsentrert til mellom 12.000 og 50.000 ppm totalt suspendert faststoff. Konsentrasjoner over 50.000 ppm krever for lang oppholdstid i klaringstanken - i tillegg til den tid som kreves for enkel separasjon av utgangsvannet (det rensede vannet), slik at det bunnfelte slam blir meget kompakt. En slik hoy konsentrasjon av resirkulasjonsslam har også tendens til å tillate anaerobe forhold i alt for lange perioder, slik at totaleffekten for behandlingen nedsettes. På den annen side vil konsentrasjoner under 12.000 ppm ikke tilveiebringe tilstrekkelig masse i blandvæsken til å gi volumforhold mellom slam/BOD-holdig kloakkvann på under ca. 0,5, som vist på fig. 1. F.eks. tilsvarer en konsentrasjon av resirkulert slam på 12.000 ppm og et forhold mellom resirkulert slam/matevolum (R/F) på 0,5, en konsentrasjon av suspendert faststoff i blandvæsken på 4.000 ppm, som utgjor nedre grense for den blandvæskekonsentrasjon som er nodvendig for å utnytte fordelene ved foreliggende oppfinnelse. Med en faststoffkonsentrasjon av resirkulert slam på 10.000 ppm, må R/F-forholdet være omkring 0,7 for å oppnå 4000 ppm torrstoff-konsentrasjon som suspensjon i blandvæsken. Volumforhold mellom resirkulert slam/mating på over 0,5 gir lavere behandlingseffekt og hoyere gjennomluftingsomkostninger for et system med gitt stbrrelse, eller krever storre anlegg, f.eks. storre oksygeneringskammere, væsketransportrbr og klaringstanker.

Blandvæsken i oksygeneringssonen har en konsentrasjon av totalt suspendert faststoff på 4.000 til 12.000 ppm. Minst 4.000 ppm totalt suspendert faststoff er nodvendig for å oppnå hbye BOD-absorbsjonshastigheter og assimilering av slammet som igjen forer til kortere væskebehandlingstider og mindre utstyr i forhold til gjennomlufting etter tidligere teknikk.

Som tidligere nevnt krever konsentrasjoner av totalt suspendert faststoff i blandvæsken på over 12.000 ppm altfor hbye stoffkonsentrasjoner i resirkulasjonsslammet, dvs. over 50.000 ppm. En annen grunn for. denne ovre grense på 12.000 ppm . for massekonsentrasjon i blandvæsken er å unngå å nedsette avsetningshastigheten som ville fore til for lang avsetningstid for faststoffet. Mens faststoffer har tendens- til å avsette seg hurtigere i relativt fortynnede blandinger, vil faststoffene selv etterhvert som konsentrasjonen oker, ha tendens til å begrense avsetningshastigheten. For et oksygeneringskammer med en gitt stbrrelse, bestemt blandvæskesammesetning og bnsket BOD-assimilasjonsnivå og biokjemisk oksydasjonsnivå, krever bket avsetningstid meget store og kostbare klaringstanker. Videre vil lang oppholdstid for faststoffer i klareren uten gjennomlufting kunne fore til anaerobe forhold som igjen gir tap i biologisk aktivitet, denitrifisering og det velkjente fenomen "stigende slam".

Ennå en grunn for begrensing av massekonsentrasjonen i blandvæsken totalt til 12.000 ppm, er å unngå å nedsette forholdet næring/biomasse, kg BOD^/dag ganger kg MLVSS, til et nivå. hvor den biologiske aktivitet i slammet og avsetningshastighetene blir mindre. Sagt på en annen måte, vil for et bestemt forhold mellom flyktig suspendert faststoff og totalt suspendert faststoff i blandvæsken (MLVSS/MLSS), forholdet næring/biomasse minske når konsentrasjonen av totalt faststoff oker i oksygeneringssonen, og det foreligger utilstrekkelig næring (fra BOD^ holdig kloakkvann) til å ernære den bkende mengde aktiv biomasse.

Biologiske oksydasjonssystemer som med fordel kan an-vende oppfinnelsen karakteriseres ved at faststoffene i systemet har et forhold MLVSS/MLSS på minst 0,55. Forholdet MLVSS/MLSS

i blandvæsken er meget nær forholdet i resirkulasjonsslammet, siden kloakkvannet innforer en relativt liten mengde faststoff i systemet. Hbyt innhold av totalt faststoff i gjennomluftingstanken er fordelaktig bare i den grad dette er uttrykk for hbyt innhold av biologisk aktivt stoff. Hvis forholdet ligger under 0,55, vil nivåét av aktivt faststoff være lavt eller middels, selv om konsentrasjonen av totalt faststoff er meget hoy. Forhold under 0,55 betyr at store mengder ureaktivt ikke-bioned-brytbart tbrrstoff er oppsamlet i systemet og stadig resirkuleres gjennom lufting og sedimentering. For å kunne oppnå hbye konsentrasjoner av biologisk aktiv masse i gjennomluftingstanken,

som kreves for effektiv behandling, må resirkulasjonsforholdet for totalt torrstoff nodvendigvær være hbyt. For store mengder ureaktiv masse kan derfor overbelaste systemet og forhindre drift innenfor oppfinnelsens angitte grense.

Tallforholdet MLVSS/MLSS kan ikke .alltid reguleres,

og bestemmes hovedsakelig av den type forurensning eller masse som finnes i kloakkvannet. Forurensningene eller kloakkstoffene kan være opploselige eller uoppløselige, organiske eller uorgan-iske, biokjemisk oksyderbare eller ikke-bionedbrytbare. Alle faststoffer som sand, grus, polyetylenbiter eller trefibre som ikke overfores til CC^, vann eller cellevev, og avleires i det avsatte slam, vil oke mengden av ureaktiv masse i systemet og nedsette ovenstående forhold. En metode til regulering av opp-samlingen av ureaktiv masse er å undertrykke autooksydasjonen av bakterier og bortfbre storre mengder av slamoverskudd fra systemet. En annen positiv reguleringsmulighet er med mellomrom å stenge anlegget, fjerne faststoffene og starte på nytt med ny kultur.

Konsentrasjonen av biologisk oksyderbart organisk

stoff i kommunal kloakk er vanligvis tilstrekkelig hoy til at et forhold mellom flyktig og totalt suspendert faststoff på over 0,55 lett kan opprettholdes i slam og blandvæske. F.eks. har man målt MLVSS/MLSS-forhold på 0,70 til 0,75 ved behandling av kloakkvann fra to forskjellige kommuner. Konsentrasjonen av biologisk oksyderbart organisk stoff i avfallsvann fra meierier og oljeraffinerier er også stor nok til å tilfredsstille forholdet.

Den mategass som skal blandes med BOD-holdig kloakk-( vann og resirkulert slam i oksygeneringssonen må bestå av minst 50 volum-% oksygen. Lavere oksygeninnhold vil ikke gjore det mulig å opprettholde det bnskede D0-innhold i oksygeneringssonen på grunn av fortynning med andre mategassbestanddeler, f.eks. nitrogen og karbondioksyd. Denne mategass må også innfores i tilstrekkelig mengde til at gassen over blandvæsken har et oksygen-partialtrykk pp minst 300 mm Hg i oksygeneringssonen. Dette hbye partialtrykk (som er minst dobbelt så hbyt som for luft) be-virker stor nok oksygenopplbsningshastighet i blandvæsken uten å kreve enorm rbrekraft, og uten at den biologiske masse utsettes for kraftig mekanisk oppkutting som nedsetter agglomeratstbr-relsen og vanskeliggjør sedimentering.

Man har også funnet at en gjennomluftingsgass som gir et oksygenpartialtrykk på minst 300 mm Hg er nodvendig for å produsere en tung sedimenterbar aktiv biomasse, bortsett fra de samtidige innvirkninger på hbyt D0-nivå og lav blandingsenergi. Ved sammenlignende biooksydasjonsforsbk hvor man benyttet 21 %

og 99,5 % oksygen ved ca. 1 atmosfæres trykk (partialtrykk på

160 mm henholdsvis 750 mm Hg), men forbvrig med like stort ener-giforbruk, samme næring-biomasse-forhold og med hbye D0-nivåer på minst 7 ppm, fant man at 99,5 % oksygen dannet den bnskede tette biomasse. 21 % ig oksygen fremkalte en lett diffus suspensjon som avsetter seg dårlig og etterlot en uklar overstående væske. Denne innvirkning av oksygenanriket gjennomluftingsgass på massetettheten holdt seg kraftig ned til oksygenpartialtrykk på 380 mm Hg (tett biomasse), minsket ved 300 mm Hg (middels tett biomasse) og ble i det vesentlige borte ved ca.

250 mm Hg (lett diffus biomasse) For å oppnå samtidig hoy avsetningshastighet og tett slam, og relativt kort oppholdstid,

er det en fordel å benytte mategass som inneholder minst 90 % oksygen og i. tilstrekkelig mengde til å gi en oksygeneringsgass over blandvæsken som har oksygenpartialtrykk på minst 38 mm Hg.

Blandingstrinnet for oksygengass, slam og BOD-holdig kloakkvann har en varighet på 20 til 180 minutter. Hvis hensikten med det spesielle anlegg som benytter foreliggende fremgangsmåte ganske enkelt er å fjerne innholdet av BOD i kommunalt kloakkvann ved absorbsjon og assimilasjon i slammet, og fore ut renset avfallsvann, kan blandingstiden være relativt kort, f.eks. 20 minutter. Hvis hensikten ikke bare er å absorbere og assimilere BOD, men også å autooksydere slammet i en slik grad at nettoproduksjonen av slam blir vesentlig nedsatt, bor blandingstiden være betraktelig lengre, dvs. opp til 180 minutter. Basert på en av de to prosesser muliggjbr foreliggende oppfinnelse vesentlig nedsatt blandingstid sammenlignet med vanlig gjennom-luf tingssy stem. F.eks. for å oppnå en betydelig autooksydasjon av kloakkvann, har man ifblge tidligere teknikk forlenget gjen-nomluf tingstiden fra de vanlige 4-6 timer helt opp til 18 - 24 timer. Det vil forståes at lengre blandingstider proporsjonalt vil oke omkostningene ved behandlingskapasitet, gassmengde og rbrekraft. Relativt lengre blandingstider kan være nodvendige for kloakkvann fra oljeraffinerier, som har hoyere BOD-innhold enn vanlig kommunal kloakk.

Som det siden skal behandles detaljert, kan blandingen gjennomfores i en enkelt sone eller flere-soner hvor den oksygenerte væske strbmmer fra sone til sone. Den nevnte blandingstid på 20 til 180 minutter omfatter den samlede tid som en spesiell mengde faststoffer blandes med oksygengass. F.eks. hvis gjennomluftingen med oksygengass skjer i fire separate soner, er blandingstiden den sammenlagte tid for kontakt mellom gass og væske i alle soner. Hvis konsentrert faststoff gjennomluftes (stabiliseres) etter separasjon fra renvannet, vil blandingstiden

o

omfatte gjennomluftingstiden for bade blandvæske og konsentrert masse.

Et annet viktig trekk ifblge foreliggende fremgangsmåte er fortsettelsen av blandingstrinnet for oksygengass-blandvæske under dannelse av en oksygenert væske med et opplost oksygeninnhold (DO) på minst 3 ppm.. Når man benytter fler enn en oksygenblandingssone, vil væske som går ut fra den blandesone som ligger umiddelbart foran klaringssonen ha en DO på minst 3 ppm. Som det nedenfor skal forklares detaljert, kan denne blandesone være den ,endelige oksygeneringssone som anfort eksem-pelvis i fig. 5, eller en mellomliggende oksygeneringssone som f.eks. vist på fig. 6. Disse konsentrasjoner av-opplost oksygen er meget onskelige for å sikre aerobe forhold og tilstrekkelig drivkraft for biokjemisk oksydasjon, men har ikke vanligvis kunnet oppnås ifblge tidligere gjennomluftingsteknikk med bland-væsker som inneholdt 4.000 til 12.000 ppm totalt suspendert faststoff, dvs. med de hbye konsentrasjoner som er karakteristisk for oppfinnelsen. Begrensningen i tidligere teknikk skyldtes den hurtige assimilering av BOD og medstrbms-opptaket av opplost oksygen av slammet. Oksygenet kunne ikke opplbses tilstrekkelig hurtig til å opprettholde D0-nivået. Et D0-nivå på minst 3 ppm i den oksygenerte væske som går inn i klaringstanken kreves ikke bare for å unngå stadig DO-fattige forhold i blandvæsken, men også for å oppta øyeblikkelige svingninger eller topper i B0D-nivået til et anlegg. Videre vil de store relativt tette flokkulerte partikler som karakteriserer slam fremstilt i henhold til foreliggende metode, fremby diffusjonsmotstand for gjennom-trengning av opplost oksygen fra overflaten inntil midten av den flokkulerte partikkel. En tilstrekkelig hoy diffusjons-hastighet krever hbyt DO-nivå i væsken, og dette oppnås ved en konsentrasjon på minst 3 ppm C>2 i den oksygenerte væske som går ut fra blandingstrinnet. En annen viktig grunn for å holde et DO-nivå i den oksygenerte væske på minst 3 ppm, er å sikre seg at renvannet fra klaringssonen kan fores ut til storre vann-veier, f.eks. en elv, uten å uttomme dennes oksygenkonsentra-sjon. Videre gir denne metode mulighet for å innfore et utgående renvann med betraktelig hoyere DO-nivå enn den storre vannvei, en fordel som ofte er okonomisk umulig med vanlig luftbehandling av kloakkvann.

For å komme frem til biologisk aktivt slam som karakteriseres ved hoy sedimenteringsevne, krevesifblge oppfinnelsen regulering av parametrene ved blandingen, slik at det midlere forhold mellom næring og biomasse holdes på minst 0,15 kg BOD^/ dag ganger kg MLVSS. Dette ble vist ved en serie forsok hvor 99,5 %ig oksygengass ble kontinuerlig blandet med kloakkvann og resirkulert slam til en blandvæske. Denne ble oksygenert i fire etter hverandre folgende blandvæske-trinn ved medstroms behandling med oksygenholdig gass. Kloakk-innlopshastigheten og BOD-innholdet (altså forholdet næring/biomasse) svingte kraftig mellom dag og natt. Denne variasjon fort til meget vesentlige periodeforandringer i start-avsetningshastigheten for slam og for slamvolumindeksen, hvilket fremgår av tabell I. Alle målinger under disse forsok ble gjennomfbrt ifblge standardmetoder innen avfallsindustrien, som f.eks. anfbrt i "Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater Including Bottom Sediments and Sludges", utgitt av the American Public Health Association, Inc., 11. utgave, 1962.

En mulig forklaring på de relativt hbye sedimenter-ingshastigheter og den tette aktive biomasse ved forhold næring/ biomasse over 0,15, er at biomassen inneholder store mengder stoffer som produseres av bakteriene, hvilke stoffer befordrer agglomerering og utfelling og flokkulering av partiklene. Ved lave forhold næring/biomasse på under 0,15, blir denne forbind-else oppbrukt for opprettholdelse av organismene, slik at de flokkulerte partikler blir strukturelt svakere og dispergeres.

En annen mulighet er at cellenedbrytning (cellelyse) akselerer-

es under næringsfattige forhold og forer til en svekning av de flokkulerte partiklers struktur.

Det skal anfbres at det midlere forhold næring/bio-

masse på minst 0,15 kg BOD^/dag ganger kg MLVSS er basert på

summen av flyktige suspenderte stoffer i alle oksygenerings-

soner, når det benyttes flere enn en sone. Ved utfbrelser hvor væsken fores i trinn gjennom flere soner vil dette forhold variere mye fra middelverdien, idet forholdet er mye hbyere i den fbrste sone og mye lavere i den avsluttende sone. Som eksempel, hvis man anvender fire væskebehandlingssoner som vist på fig. 4, med like stor væskestrbmningshastighet og MLVSS, men forskjellige .oppholdstider for væskene T^, T2, T, og T^, og tilsvarende næring/biomasse-forhold på 0,4, 0,3, 0,2 og 0,1, blir det mid-

lere forhold (0,4 T1 + 0,3 T2 + 0,2 T^ + 0,1 TLy)/( T- L + ?2 + T^ + T^) .

På utfbrelsen vist på fig. 2. - 6 er de samme deler i apparatene gitt samme henvisningstall.

Det vises nå til fig. 2 hvor BOD-holdig vann, f.eks. kommunal kloakk, går inn i kammeret 10 gjennom rorledningen 11.

En ikke vist oksygenkilde som inneholder minst 50 % oksygen be-sbrger levering av oksygengass som fores gjennom rorledningen 12 med reguleringsventil 13 og inn i kammeret 10. Sistnevnte er forsynt med gass-tett lokk 14 som opprettholder oksygenan-

riket miljb over væsken. Resirkulasjonsslam med et totalt innhold av suspendert faststoff på 12.000 til 50.000 ppm innfores også i kammeret 10 gjennom rorledningen 15, selv om BOD-holdig inngående kloakkmating og slam kan blandes for innfbring i kammeret om dette bnskes.

Disse inngående væskestrbmmer blandes omhyggelig i kammeret 10 i blandingssonen ved hjelp av en mekanisk rbrer 16

drevet av motoren 17 med en aksel som går gjennom en pakning 18

i lokket 14. Selv om roreanordningene kan bestå av en eller flere slagrbrere som er anordnet i nærheten av væskeoverflaten, er foreliggende rbrer anbragt under overflaten. Ved denne spesielle utfbrelse vil oksygenerende gass som kommer opp fra væsken og inn i det overliggende gassrom bli suget ut fra rorledningen 19 av en vifte 20 for kompresjon og tilbakefbring gjennom rorledningen 21 til den nedsenkede- fordelingsring eller diffusor 22 som fortrinnsvis er anordnet under rbreren 16. Viften 20 drives av en ikke vist motor og er fortrinnsvis forsynt med reguleringsanordninger hvorved man kan justere omdrei-ningshastigheten.. Oksygenfattig eller brukt oksygenholdig gass går ut fra kammeret 10 gjennom rorledningen 23 med strupet strbmningstverrsnitt, eller også forsynt med strbmningsreguler-ingsventil 24.

For gjennomføring av foreliggende fremgangsmåte blandes BOD-holdig vann, oksygenrik mategass og slam til en blandvæske som inneholder 4.000 - 12.000 ppm totalt suspendert faststoff og er karakterisert ved et MLVSS/MLSS-forhold på minst 0,55, og den oksygenholdige gass resirkuleres kontinuerlig inn i væsken for opplbsning i denne. Ureaktive gasser som nitrogen som kommer inn med BOD-holdig vann og med oksygenrik mategass, og gasser som COg som produseres ved den biokjemiske reaksjon, oppsamles sammen med uforbrukt oksygen i det overliggende rom. Denne gass skal ha et oksygen-partialtrykk på minst .300 mm Hg, og fortrinnsvis minst 380 mm Hg. Den oksygenrike gass kan kontinuerlig innfores i kammeret 10 gjennom rorledningen 14 under blandetrinnet, eller gasstrbmmen kan avstenges når blandingen- er begynt. På samme måte kan oksygenfattig gass kontinuerlig fores ut fra det overliggende gassrom gjennom rorledningen 23, eller bare fores ut som avgass etter avsluttet blandetrinn. Som et annet alter-nativ kan blandetrinnet gjennomfbres periodisk, hvorved BOD-holdig kloakkvann, resirkulert slam og en fbrste mengde oksygenrik mating blandes i et fbrste kretslbp eller periode under dannelse av en delvis oksygenert blandvæske og uforbrukt oksygenholdig gass med mindre renhet enn mategassen. Denne bruktgass fores ut gjennom rorledningen 23, og en sekundær mengde oksygenrik mategass innfores gjennom rbrledningen 12 for blanding i et sekun-dært kretslbp, fortrinnsvis med væske som i det minste delvis består av partielt oksygenert væske fra forste kretslop. Denne fremgangsmåte beskrives mer fullstendig i norsk ansokning nr. 2598/70.

Væskenivået i beholderen 10 holdes konstant ved hjelp av overlopet 25 som forer ut rennen 26 og til avtappingsledning-en 27. Konsentrasjonen av opplost oksygen i den oksygenerte væske som dannes under blandtrinnet holdes på minst 3 ppm. Justeringer i DO-konsentrasjonen kan gjennomføres ved å variere innfort mengde oksygenrik mategass ved hjelp av ventilen 13 i ledningen 12, slik at man oker eller minsker oksygen-partial-trykket i gassrommet over væsken. D0-nivået kan også reguleres ved å forandre kraftuttaket og hastigheten på viften 20, hvorved man oker eller minsker diffusjonshastigheten for oksygengassen inne i væsken. D0-nivået kan likeledes reguleres ved å variere oppholdstiden for væsken i rommet 10. Når alle andre parametere er konstante, vil lengre oppholdstid for væsken gi hoyere DO-nivå .

Ved avslutning av blandetrinnet etter 20 til 180 minutter fores den oksygenerte væske ut gjennom rorledningen 27 og innenfor en midtre skjerm 28 i klaringstanken 29. Skjermen 28 strekker seg fortrinnsvis fra over væskenivået og ned til omtrent midt mellom overflaten og klaringstankens koniske bunn. Motoren 30 driver en langsomt roterende skovl 31 langs klaringstankens bunn for å hindre topping av den tette bunnfelte slam-masse. Den rensede overflytende væske strommer over overlopet 32 ned i rennen 33 og ut gjennom rorledningen 34. Slammet tappes av fra klaringstankens bunn gjennom rorledningen 35, og minst en del av denne pumpes ved hjelp av pumpen 36 tilbake i resirkulasjon i rorledningen 15 til karet 10 for inokulering av inngående BOD-holdig kloakkvann. Eventuelt slam som ikke tas ut for resirkulasjon fores ned gjennom rorledningen 37 med reguleringsventil 38. Som ovenfor nevnt holdes volumforholdet mellom resirkulerende aktivt slam og BOD-holdig inngående kloakkmating på mellom 0,1 og 0,5. Dette forhold kan opprettholdes ved å forandre hastigheten på pumpen 36.

Fig. 3 viser en annen utforelse hvor det benyttes en rekke nedsenkede rbrere l6a-e og gassfordelere 22a-e som leverer oksygenrik gass, anordnet i lengderetning fra den ene enden til den andre i oksygeneringskaret 10. Etter forutgående blanding innfores BOD-holdig kloakkvann og resirkulasjonsslam gjennom rorledningen 11 i den ene enden av karet 10. Denne blanding blandes videre med oksygenrik gass innfort gjennom rorledningen 12 og den oksygenerte væske fores ut i den motsatte ende av karet 10 gjennom rorledningen 27 til en ikke vist klaringstank. Oksygenfattig gass fores likeledes ut fra rommet over væskenivået i denne motsatte ende gjennom rorledningen 23. Oksygeneringsgass tappes ut gjennom ledningene 19a-e anbragt i lengderetning, for trykk-resirkulasjon gjennom viftene 20a-e og for-delere 22a-e på samme måte som vist på fig. 2.

Karet 10 kan være oppbygget slik at lengden er meget stor i forhold til bredde og dybde. For et gitt volum gir en slik konsentrasjon bket væskehastighet fra mateenden til utlbpsenden, og hindrer tilbakeblanding av væske fra de fremre soner og til de bakre soner. En slik forhindret tilbakeblanding eller press-stromning er gunstig når man benytter multippel-blanding som i foreliggende tilfelle. Idet man forhindrer tilbakeblanding, er forholdet næring/biomasse hbyt i mateenden av karet hvor BOD-holdig vann kommer inn, og meget lavt ved utlbpsenden hvor oksygenert væske strbmmer over til klaringstanken. Begge disse lokale forhold er gunstig for å fullfore en kraftig og hurtig biooksydasjon, og representerer en foretrukket ut-førelse hvor en rekke trinnvis anordnede væskeoksygeneringssoner blir benyttet. Hvis man tillater tilbakeblanding, f.eks. hvis oksygeneringskaret er gitt en annen form, vil næringsinnholdet i mateenden fortynnes med delvis oksygenert væske fra de lavereliggende eller nedenforliggende soner mens en del av den væske som tappes ut til klaringstanken vil ha gjennomgått hele behandlingen og fortsatt inneholde uassimilert BOD.

Tidligere kjente gjennomluftingssystemer som bygger på flere gjennomluftingsområder har ikke hatt kapasitet til å innfore tilstrekkelig oksygen til å unngå anaerobe forhold i områder som har store konsentrasjoner faststoffer og hbye forhold næring/ biomasse. Fblgelig har det vanligvis vært en fordel å kjbre en vesentlig del av luftingssystemene i mateenden under fullstendig blandforhold uten noen vesentlig BOD-gradient. På denne måten ble matevannet med hbyt BOD-innhold fortynnet, og BOD-innholdet ble ukontrollert dispergert i de lavereliggende gjennomluftings-soner.

Det vil være klart fra ovenstående beskrivelse av

fig. 3 at væsken oksygeneres i en serie trinn fra mateenden til utlbpsenden fra karet 10 selv om trinnene ikke er fysisk adskilt fra hverandre. Hvis karet 10 er konstruert med et lite tverr-snitt i gassrommet under lokket 14, kan man oppnå en lignende trinnvis eller trinndrevet virkning for oksygengasstrbmmen fra mateenden til utlbpsenden. Dette vil også befordre en fullstendig BOD-nedbrytning under hoy strbmningshastighet, fordi man kan holde et vesentlig hbyere partialtrykk av oksygen over væsken i mateenden. En annen fordel med slik trinnvis gass-strbmning er at de ureaktive gassbestanddeler eller -forurensning-er kan tappes ut fra motsatt ende blandet med mindre mengde ut-lbpsgass. Etterhvert som oksygeneringsgass strbmmer fra den ene enden til den andre i karet 10, vil oksygenopplbsningshas-tigheten til væsken være vesentlig storre enn utviklingen av inertgasser fra væsken. Fblgelig vil volumet for den oksygenholdige gass etterhvert avta, og gassens prosentvise innhold av inertgasser oke fra mateenden til utlbpsenden. Det er gunstig å gjennomblåse det område som har hbyt næring/biomasse-forhold (hvor kloakkvannet innfores) med gass som har hbyéste oksygeninnhold, fordi oksygenforbruket er stbrst i denne sone. Omvendt er oksygenbehovet lavest ved uttappingsenden for oksygenert væske og det er en fordel å bruke gjennomluftingsgass med laveste oksygeninnhold i dette område. Ved utfbrelse i henhold til foreliggende oppfinnelse hvor væsken fores gjennom en serie soner for "trinnvis" blanding med oksygenholdig gass, er det således også en fordel å fore gjennomblåsingsgassen i medstrbm med væsken fra trinn til trinn, idet gass med hbyeste oksygeninnhold blandes med vann med hbyest konsentrasjon av BOD.

Apparaturen på fig. 4 viser et blandekammer 10 som er oppdelt i fire separate rom eller trinn 30a, 30b, 30c og 30d. Rommet 31a-b strekker seg fra bunn til topp i kammeret 10 og skiller fbrste og andre kammer 30a og 30b. På lignende måte skiller veggen 31b-c det andre og det tredje kammer 30b og 30c og skilleveggen 31c-d deler tredje og fjerde kammer 30c og 30d. Den innsnevrede åpning 32a-b tillater gjennornstrbmning av delvis oksygenert væske fra fbrste kammer 30a til det andre kammer 30b, åpningen 32b-c forer videre oksygenert væske fra det andre kammer 30b til det tredje kammer 30c og åpningen 32c-d fremmater videre oksygenert væske fra tredje kammer 30c til fjerde kammer 30d.

Oksygenrik gass innfores gjennom manifolden 12 og reguleringsventilene 13a, 13b, 13c og 13d i grenledninger til hvert av de fire kammere for samtidig blanding med BOD-holdig væske. Disse ventiler kan f.eks. være regulert i forhold til en egnet og målbar variabel som f.eks. D0-nivået i væsken eller gassen i kammeret. Overflateblandere 22a, 22b, 22c og 22d brukes for blanding av oksygenholdig gjennomblåsingsgass i hvert kammer med væske. På grunn av at kammerveggene og deleveggene om-gir væsken i hvert kammer, kan man benytte overflateblandere i denne utfbrelse uten. tilbakeblanding av væske som kastes oppover og utover av slagrbreren. Den oksygenfattige gass som av-gis fra væsken tappes ut fra hvert kammer gjennom rørledninger 23a, 23b, 23c og 23d, som eventuelt kan være forsynt med strbm-ningsregulerende ventiler.

En fordel ved apparaturen på fig. 4 er den nesten ideelle flaskehalsstrbmning for væsken. Væskehastigheten gjennom de innsnevrede åpninger 32a-b, 32b-c og 32c-d er tilstrekkelig til å forhindre tilbakeblanding. Væsken i hvert kammer eller trinn har i det vesentlige jevn sammensetning og BOD-innholdet vil avta jevnt fra matetrinnet 30a til utgangstrinnet 30d.

Apparaturen på fig. 5 skiller seg fra apparaturen på fig. 4 ved anordningen av innsnevrede strbmningsåpninger i ovre del av kammerne 31a-b, 31b-c og 31c-d over væsken. Brukt oksygeneringsgass fra fbrste kammer 30a strbmmer gjennom åpningen 40a-b til det andre kammer 30b som mategass for sistnevnte, og med tilstrekkelig trykk til å hindre tilbakeblanding. I det andre kammer 30b blir en ytterligere mengde oksygen i gjennom-luftingsgassen oppbrukt ved opplbsning og biooksydasjon i den delvis oksygenerte væske, og ytterligere mengder inertgasser ut-vikler seg i gjennomblåsingsgassen i væsken. Ytterligere oksy-genavtappet gass strbmmer gjennom innsnevret åpning 40b-c til det tredje kammer 30c og blandes med videre oksygenert væske som har funnet, veien gjennom innsnevret åpning 32b-c. Det tredje trinn 30c drives på samme måte som det andre trinnet 30b, og ytterligere oksygentappet gass fores derfra gjennom åpningen 32c-d. Gjennomboblingsgass med laveste oksygeninnhold og hbyeste prosentvise innhold av inertgasser fores fra det fjerde kammer 30d gjennom rorledningen 23 med lav hastighet, og oksygenert væske med laveste BOD-innhold tappes ut gjennom rorledningen 27 for overforing til en ikke vist klaringstank.

For oppsummering av fremgangsmåten ifblge foreliggende oppfinnelse vist på fig. 4 og 5, fores væsken gjennom en serie soner for trinnvis blanding med oksygenholdig gass i hver sone slik at næringsinnholdet (BOD) i væsken i en spesiell sone er hbyere enn næringsinnholdet i den derpå fblgende væskesone som førstnevnte væske fores over til. Videre er den væske som tappes fra siste sone den væske som fores til klaringstank og separeres til slam og renset avvann. På fig. 5 fores uforbrukt oksygenholdig gass gjennom en serie soner for trinnvis blanding med væsken i hver sone, slik at oksygeninnholdet (volum-% oksygen) i gassen over væsken i hver sone er hbyere enn i den tilsvarende gass i neste sone som mottar gass fra førstnevnte, og gassen strømmer i medstrbm med væsken fra sone til sone. Mens mategassen som innfores i fbrste sone for blanding med BOD-

holdig kloakkvann inneholder minst 50 volum-?é oksygen, kan gjen-nomluf tingsgas sen som innfores i noen eller alle av de påføl-gende soner ha lavere oksygeninnhold. F.eks. hvis mategassen til et firetrinns system inneholder 50 volum-% oksygen, kan den gass som går inn i annet trinn inneholde omkring 40 % oksygen.

Den trinnvise gjennomføring av oksygengass er beskrevet mer fullstendig i norsk ansøkning nr. 2596/70.

Apparaturen vist på fig. 6 skiller seg fra de tidligere beskrevne flertrinns systemer ved at klaringstanken 29

er anordnet mellom det andre oksygeneringskammer 30b og tredje oksygeneringskammer 30c i væskestrbmmen. Videre oksydert væske fores ut fra kammeret 30b gjennom rorledningen 27 og til klaringstanken 29 for separasjon i renset vann og mer konsentrert faststoff. Fbrstnevnte fores ut gjennom rorledningen 34 og sistnevnte tappes av fra klaringstankens bunn gjennom ledningen 50.

og fores til det tredje oksygeneringskammer 30c av pumpen 51.

Videre oksygenfattig gjennomluftingsgass fores ut fra det andre oksygeneringskammer 30b i stromningstrupet rorledning 52 og inn i tredje oksygeneringskammer 30c som gjennomluftingsgass for tilblanding med konsentrert faststoffmasse innfort gjennom rorledningen 50. Reguleringsventilen 53 kan være inn-satt i gassledningen 52 om bnsket. Den videre oksygenerte masse med hbyt faststoffinnhold fores fra tredje kammer 30c i rorledningen 37 og blir i det minste delvis resirkulert gjennom rørledningene 35 og 15 til det fbrste kammer 30a som slam.

Fordelene med foreliggende oppfinnelse har vært de-monstrert i en serie forsok hvor man benyttet et system av samme type som vist på fig. 5, og kommunal kloakk som BOD-holdig avlbpsvann. Fire oksygeneringskammere på hver 1730 liter ble anordnet i en rektangulær overdekket tank, 4,26 meter lang °g 1,53 meter bred samt 1,22 meter dyp, forsynt med mellomliggende vertikale vegger som gikk fra topp til bunn. Klaringstanken var en sylindrisk beholder med konisk bunn med diameter 2,44 meter og med senterdybde 1,37 meter. En bunnrake ble rotert med fire omdreininger pr. time av en motor med has-tighetsreduksjon. Væsken fra det fjerde oksygeneringskammer ble innfort i en midtre mottaks-hylse i klaringstankens ovre ende, og konsentrert slam tappet av nederst i den koniske bunn.

Blandesystemet i hvert kammer bestod av en elektrisk motor på 1/2 hp (5,34 kcal/minutt) som var knyttet til en ned-senket slagrbrer med aksialstrbmning og diameter 15,25 cm, med variabel hastighet, som dispergerte gass fra en stasjonær for-delingskrans anordnet direkte under rbreren. Fordeleren bestod av et 1/2 tommes ror med 16 åpninger, diameter 1,59 mm. En rota-sjonskompressor med glideskovler og variabel hastighet ble anvendt for resirkulering av oksygeneringsgass fra det overliggende gassrom i hvert kammer tilbake til fordelingskransene.

Oksygeneringsgass inneholdende 99,5 % rent oksygen ble tilfort fra trykkregulerte oksygensylindere. Matingsoksygenet ble mettet med vann og deretter innfort i gassrommet over blandingen av BOD-holdig vann og resirkulert slam i fbrste kammer. Uforbrukt oksygengass (pluss avgitt ureaktiv gass fra bioreak-sjonen og forurensningsgass fra oksygeneringsgassen) ble fort til hvert påfblgende trinn gjennom 61 - 76 cm lange ror med diameter 5 cm som ble forbundet gjennom lokkene over nabokam-merne. Disse rbrforbindelser var så små at de bevirket inn-skrenket gasstrbmning fra fbrste til fjerde oksygeneringskammer under en trykkforskjell fra trinn til trinn på ca. 0,3 cm H20. Væsken gikk generelt som vist med piler på fig. 5.

Tabell II viser data for driften fra fire valgte dager. Alle målinger oppfort i tabell II ble gjennomfbrt ifblge tidligere nevnte "Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater Including Bottom Sediments and Sludges". (Standard-metoder for undersøkelse av vann og avfallsvann, samt bunnsedimenter og slam).

Tabell II viser at foreliggende fremgangsmåte kan brukes for å oppnå hoy fjerningsprosent av BOD fra kommunal kloakk (82,0 - 94,0 %) under samtidig relativt lave blandingstider (156 - 180 minutter), hcye start-sedimenteringshastighet-er (0,98 til 1,77 m/time) og liten prosent resirkulert slam (volumforhold resirkulert slam/mating på 0,11 - 0,19) ved samtidige hbye MLSS-konsentrasjoner (5500 - 7700 ppm).

Tabell I og II viser også en foretrukket utfbrelse hvor oksygenert væske har en start-sedimenteringshastighet (ikke omrbrt) på minst 1,52 m/time og en Mohlman slamvolum-in-deks (SVI) på ikke over 60. Disse verdier er fordelaktige for dannelse av tett slam.

Tabell I og II viser også en foretrukket utfbrelse

for behandling av kloakk som er særlig gunstig ved at den inne-bærer ovenstående fordeler, f.eks. hoy faststoffkonsentrasjon i gjennomluftingssonen og kortere oppholdstider for massen. Ved denne utfbrelse har resirkulert slam et innhold på 30.000 til 50.000 ppm totalt suspendert masse, mategassen inneholder minst 90 % ig oksygen (volum-%) og gassen over blandvæsken har et oksygen-partialtrykk på minst 380 mm Hg i oksygeneringssonen. Den oksygenerte væske har et DO på minst 5 ppm, med et middelforhold næring/slam for væsken under oksygeneringstrinnet på minst 0,25 kg BOD^/dag ganger kg flyktig suspendert masse. Den oksygenerte væske har en start-sedimenterings-hastighet og Mohlman slam-volum-indeks som ovenfor anfbrt, og volumfbrholdet resirkulert slam/kloakkmating ligger på 0,1 til 0,3.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte for behandling av avfallsvann som inneholder biokjemisk oksyderbart stoff (BOD) ved gjennomlufting med oksygenholdig gass i kontakt med bakterieaktivt slam med et vektforhold mellom flyktige suspenderte faststoffer og totalt suspenderte faststoffer på minst 0,55, og som omfatter konsentrering av faststoffer fra gjennomluftingssonen og resirkulering av konsentrerte faststoffer til gjennomluftingssonen som nevnte slam, karakterisert ved at det BOD-holdige avfallsvann (kloakk) blandes med slam inneholdende 12.000 til 50.000 ppm totalt suspendert faststoff og med mategass som inneholder minst 50 volum-% oksygen, i en oksygeneringssone i tilstrekkelige relative mengder til at det fåes en blandvæske inneholdende 4.000 - 12.000 ppm totalt suspendert faststoff og at gassen over blandvæsken har et oksygen-partialtrykk på minst 300 mm Hg i oksygeneringssonen, og at denne blanding fortsettes i 20 - 180 minutters oppholdstid for faststoffet under dannelse av en oksygenert væske med et innhold av opplost oksygen (DO) på minst 3 ppm, idet det gjennomsnittlige forhold næring/biomasse i blandvæsken holdes på minst 0,15 kg BOD^/dag ganger kg flyktige suspenderte faststoffer, og at den oksygenerte væske separeres i bakterieaktivt slam og klaret avfallsvann, og at i det minste en del av slammet resirkuleres til oksygeneringssonen med en slik strbmningshastighet i forhold til inngående BOD-holdig kloakkmating at volumforholdet mellom resirkulasjonsslam/ BOD-holdig kloakkmating ligger mellom 0,1 og 0,5.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at den oksygenerte væske har en start-sedimenteringshastighet (ikke omrbrt) på minst 1,52 m/time og en Mohlman- slamvolum-indeks (SVI) på hoyst 60.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at mategassen inneholder minst 90 volum-% oksygen og at oksygeneringsgassen over blandvæsken har et oksygen-partialtrykk på minst 380 mm Hg.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at det BOD-holdige avfallsvann fores gjennom en rekke trinn for trinnvis blanding med oksygenholdig gass i hver sone, slik at næringsinnholdet (BOD) i den oksygenerte væske i en spesiell sone er hoyere enn næringsinnholdet i den oksygenerte væske i neste oksygenblandingssone som mottar oksygenert væske fra forstnevnte sone.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 4, karakterisert ved at oksygenert væske som tappes ut fra siste sone er den væske som separeres i bakterieaktivt slam og^ klaret avfallsvann.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 4, karakterisert ved at klaret overstående avfallsvann separeres fra den oksygenerte væske som kommer fra en oksygenblandingssone, og at bare det gjenværende konsentrerte faststoff (slam) fores til en neste oksygenblandingssone.

7. Fremgangsmåte som angitt i krav 4, karakterisert ved at uforbrukt oksygenholdig gass fores gjennom nevnte serie soner for trinnvis blanding med væske i hver sone på en slik måte at oksygeninnholdet (volum-$ oksygen) i gassen over væsken i en spesiell sone er hoyere enn oksygeninnholdet i den tilsvarende gass i neste sone som mottar gass fra forste sone, og at gassen strommer i medstrdm med væsken fra sone til sone.

8. Fremgangsmåte som angitt i et eller flere av de ovenstående krav, karakterisert ved at slammet har et faststoffinnhold på 30.000 til 50.000 ppm totalt, at innholdet av opplost oksygen (DO) i nevnte oksygenerte væske er minst 5 ppm, det midlere forhold næring/biomasse i den oksygenerte væske holdes på minst 0,25 kg BOD^dag ganger kg flyktige faststoffer, og at volumforholdet resirkulert slam/BOD-holdig kloakk ligger på 0,1 til 0,3.