NO313133B1 - Fremgangsmåte for rensing av avfallsvann - Google Patents
Fremgangsmåte for rensing av avfallsvann Download PDFInfo
- Publication number
- NO313133B1 NO313133B1 NO19961463A NO961463A NO313133B1 NO 313133 B1 NO313133 B1 NO 313133B1 NO 19961463 A NO19961463 A NO 19961463A NO 961463 A NO961463 A NO 961463A NO 313133 B1 NO313133 B1 NO 313133B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- waste water
- water
- atomization
- ions
- ice crystals
- Prior art date
Links
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims abstract description 56
- 238000000746 purification Methods 0.000 title description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 50
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 33
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 8
- -1 ammonium ions Chemical class 0.000 claims description 5
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 3
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 3
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 claims description 2
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 claims description 2
- GVALZJMUIHGIMD-UHFFFAOYSA-H magnesium phosphate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O GVALZJMUIHGIMD-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 2
- 239000004137 magnesium phosphate Substances 0.000 claims description 2
- 229910000157 magnesium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229960002261 magnesium phosphate Drugs 0.000 claims description 2
- 235000010994 magnesium phosphates Nutrition 0.000 claims description 2
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 abstract description 13
- 238000007710 freezing Methods 0.000 abstract description 13
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 abstract 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 8
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 7
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 6
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 3
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 2
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 241000475481 Nebula Species 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 150000001447 alkali salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000012223 aqueous fraction Substances 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000002301 combined effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 235000020774 essential nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 231100000518 lethal Toxicity 0.000 description 1
- 230000001665 lethal effect Effects 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 230000003389 potentiating effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000005413 snowmelt Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000009692 water atomization Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D9/00—Crystallisation
- B01D9/0018—Evaporation of components of the mixture to be separated
- B01D9/0027—Evaporation of components of the mixture to be separated by means of conveying fluid, e.g. spray-crystallisation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/58—Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds
- C02F1/586—Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds by removing ammoniacal nitrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/22—Treatment of water, waste water, or sewage by freezing
-
- 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
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
- Y02W10/33—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using wind energy
-
- 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
- Y10S210/906—Phosphorus containing
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse angår behandling, særlig rensing, av avfalls- og annet urent vann, herefter kalt avvann. Særlig tilveiebringer oppfinnelsen en fremgangsmåte for rensing av avvann som er spesielt effektiv i kolde klimaområder, for eksempel de alpine områder eller de nordlige områder, om vinteren.
Avvann produseres i store mengder over hele året og i hvert lokalsamfunn. Med uttrykket "avvann" menes sanitære avfalls-vann, det vil si strømmen fra sanitære kloakker, industrielt avløp og så videre, det vil si strømmen fra fabrikker, møller, raffineri og andre brukere av vann i industrielle henseende, kommersielt avløp og så videre, strømmen av vann fra service-industrier som resturanter og rengjørings-industrier. I de industrielt utviklede land er det ønskelig at 100 % av det produserte avvann behandles på en eller annen måte for å sikre minimal negativ miljøbelastning. For dette formål har de fleste byer bygget store kloakk- og avvannsbehandlingsanlegg. Disse anlegg er ekstremt kostbare å bygge, operere og å opprettholde og de har også begrensede kapasi-teter .
Planlagt på riktig måte arbeider avvannsbehandlingsanlegg effektivt på en gjennomløpsbasis og er i stand til å behandle alt avvannet som produseres i et gitt tidsrom. Imidlertid er effektiv drift på en slik basis vanskeligere i vintermånedene når avsetningstankene kan fryse, kloakk-lagunene kan fryse, elvene fryses og tildekkes mens kloakk fortsetter å renne inn. Mange anlegg blir overbelastet om våren og man skjønner at på tidspunktet for vårflommen har det ofte vært nødvendig å slippe ut ubehandlet eller kun partielt behandlet avvann til omgivelsens (det vil si resipientene).
Videre er enkelte samfunn lokalisert i nordlige klimaområder eller områder der kloakk- og avvannsbehandling i det vesentlige er umulig fordi mengden som må lagres i de månedene alt fryser langt overskrider den mengde som i praksis kan behandles under de mildere måneder i et konven-sjonelt behandlingsanlegg. På samme måte er det samfunn som ski- og vinterferieområder som har relativt små befolkninger på permanent basis men som har en meget stor vinterbefolk-ning. Disse områder har enten ikke noe behov for høy kapasitet om sommeren når det gjelder vannbehandlingsanlegg eller de må underkaste de eksisterende anlegg sterkt fluktuerende som belastninger.
Det er også industrielle prosesser som gjennomføres i de nordlige områder, for eksempel oljeutvinning fra oljesand som benytter store mengder vann som ikke er lett å behandle med konvensjonell teknologi. Næringsmiddelindustrien har videre ofte en maksimalproduksjon i frysemånedene efter innhøsting og gir derfor store mengder avvann i disse måneder.
Det er 4 hovedprinsipper i forbindelse med behandling av vanlig sanitær-avvann.
For det første må man ta hensyn til volumet av avvannet som behandles. Dette er den faktor som i størst grad påvirker omkostningene, formålet er å behandle det størst mulige volum avvann ved separering av avfalls- og næringsstoffer fra vannet til lavest mulige omkostninger.
For det andre må man ta hensyn til å redusere nitrogeninn-holdet i avvannet for å oppnå et behandlet vann som i det vesentlige er nitrogenfritt. Nitrogen som vanligvis er tilstede som NH3, NH4<+>, N03~ eller N02", er en potent forurenser fordi nitrogen utgjør en vesentlig næringskilde for mange mikroorganismer som kan foreligge i det vann som er ment for bruk av mennesker.
For det tredje er det vesentlig å redusere bakteriepopula-sjonene i behandlet avvann til under gitte grenseverdier, verdier som vanligvis ligger i størrelsesorden 100 til 1000, pr. 100 ml.
Til slutt og av estetiske grunner er det nødvendig å redusere fosfornivået i avvannet. Fosfor er generelt tilstede som oppløselige fosfat-ioner i avvann og mengden bør fortrinnsvis holdes under 1 ml/l og aller helst under 0,05 mg/l for å redusere veksten av alger og planter fordi alger vil redusere Og-nivået i respipientene.
Av kjent teknikk på dette området skal det henvises til
US 5.400.619 som beskriver en metode og et anlegg for å behandle avvann ved hjelp av fryseteknikk. Det beskrives et anlegg som blant annet omfatter et isgitter som har en varmeveksler overflate slik at is kan produseres og i tillegg innehar anlegget spray dyser slik at avvannet kan forstøves utover hulrommene i isgitteret.
JP 03-52685 beskriver en metode for å behandle fotografisk avløpsvann ved bruk av forstøvning. Avløpsvannet forstøves ved bruk av en oscillator hvor også dråpene varmes opp.
Ingen av disse publikasjoner antyder imidlertid noe om at forstøvningen skal kunne gjennomføres med en atmosfærisk temperatur på mindre enn 0°C for den våte massen.
Foreliggende oppfinnelse som har et ikke-biologisk basis-konsept oppstår hvert av de ovenfor oppskisserte mål og tilveiebringer en omkostningseffektiv metode for behandling av store mengder avvann fra residensielle, kommersielle eller industrielle kilder, i kolde klimaområder, for å produsere rent vann uten behov for å lagre avvann til mildere vær gjør behandling mulig.
Foreliggende oppfinnelse har identifisert og benytter med fordel et antall fenomener som manifesteres under forstøvning og faseendring fra flytende til fast fase for avvann under betingelser med lav temperatur (under 0). Videre gjør oppfinnelsens dette ved hjelp av en fremgangsmåte som skiller den fra tidligere forsøk, alle relativt lite vellykket, på å benytte psychromekaniske elementer i avvannsbehandlingen. For eksempel tiar Zapf-Gilge, Russell og Mavinic i en studie kalt "Low-Temperature Sewage Disposal Through Snowmaking" diskutert virkningen av å konsentrere urenheten i den ikke-frossede iel av en ispellet eller en lignende struktur. Zapf-Gilge et al. oppnådde imidlertid ikke brukbare resultat idet de fant ikke-aksepterbart høye konsentrasjoner av nitrogen og fosfor i det resulterende snesmeltingsvann. Deres studie ble så rettet mot forslag for behandling av de kronologiske smeltefraksjoner av en snepakke. Mangelen ved en slik tilnærming er at den ikke gir noen metode for behandling av avvann, den konsentrerer kun urenhetene i avvannet og resulterer i et problem i utsiippsvannet.
Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer imidlertid en behandlingsmåte som ikke bare konsentrerer næringsstoffer og forurensninger. Oppfinnelsens fremgangsmåte fjerner i det vesentlige alt nitrogen fra avvann mens samtidig fosfatet presipiteres som håndterbare uoppløselige alkalisalter. I tillegg resulterer fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen i i det vesentlige fullstendig eliminering av bakterier i avvannet.
I henhold til dette angår foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for rensing av avvann omfattende forstøvning av avvannet under valgte atmosfæriske betingelser for å oppnå en i det vesentlige fullstendig fase forandring i vannet, og fremgangsmåten karakteriseres ved at forstøvningen gjennomfø-res ved en atmosfærisk temperatur på mindre enn 0°C våtule-temperatur.
I et ytterligere generelt aspekt angår oppfinnelsen en fremgangsmåte for omdanning av oppløselige fosfationer i avvann som inkluderer fosfationer, ammoniakk-gass, ammoniumioner, kalsiumioner og magnesiumioner, og som karakteriseres ved at den omfatter forstøvning av avvannet under atmosfæriske betingelser som egner seg for i det vesentlige fullstendig faseendring for avvannet til is-krystaller eller vanndamp, hvorved ammoniumioner under innvirkning av øket pH-verdi i avvannet fra ammoniakk-gass, og fosfationer i avvannet, bindes med kalsium- eller magnesiumioner som kalsium- og magnesiumfosfat og precipiterer som uoppløselige salter.
I de vedlagte tegninger illustreres oppfinnelsen ved hjelp av et eksempel: figur 1 viser skjematisk fremgangsmåten ifølge opp
finnelsen; og
figur 2 er et f lytskjema/sammenligningsdiagram som illustrerer fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen og sammenligner den i relative, kvantitative termer med enkelte typiske, konvensjonelle avvannsbehandlingsmetoder.
Under henvisning til tegningene vises i figur 1 skjematisk en typisk installasjon og anvendelsen av oppfinnelsen. Et reservoar 4 av ikke-behandlet eller partielt behandlet kloakk som eventuelt kan ha vært tillatt en viss avsetning, alt avhengig av densiteten av faststoffer, og de lokale mulig-heter for deponering av slam, pumpes via en rørledning 3 til et behandlingsanlegg ifølge oppfinnelsen. Det er tilveiebragt en dyse 1, fortrinnsvis men ikke nødvendigvis på et tårn 2. Dysen er av typen vannforstøvning med pressluft som beskrevet i US 5.135.167-A. Disse dyser er modifisert sammenlignet med de som brukes ved kommersiell snefremstilling for å sikre fullstendig utfrysning, og finner utmerket anvendelse ifølge oppfinnelsen på grunn av evnen til på fin måte å forstøve den totale fluidstrøm som løper gjennom dysen. Når fluidet sprøytes ut fra dysen under høyt lufttrykk, 7,0 x IO<4> til 3,5 x IO<5> i kg/m<2> (100-500 psia) eller mer, vil fluidet undergå et hurtig trykkfall fra rundt 3,5 x IO<5> til rundt 1,1 x IO<4 >kg/m<2> (500 psia til rundt 15 psia), noe som forårsaker forstøvning og umiddelbar fordampning av opp til 8 til 10 % av vanninnholdet. I tillegg vil karbondioksyd og noe ammoniakk-gass, H2S, og så videre, som er flyktige under disse betingelser, strippes fra de forstøvede avvannsdråper før vannet danner iskrystaller.
Når ammoniakk-gassen forflyktiges vil likevekten mellom ammoniakk, NH3 og ammoniumioner skifte som følger:
Når videi^e CO2 strippes fra det forstøvede avvann skjer følgende: der HCO3- er den vanlige form for CO2 i vandige oppløsninger. Når derfor CO2 strippes av vil den vandige oppløsning bli mer basisk. :rordi 1 ikevektskonstanten Kb for ammoniakk, 1,8 x IO-<5>, beregnes ved
når [0H~] øker, det vil si når pH-verdien øker, vil, når Kb skal opprettholdes, [NH4<+>] synke og [NH3] vil synke absolutt men synke noe i oppløsning på grunn av en fortsatt for-flyktigeise av NH3.
En første signifikant observasjon er derfor at fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen resulterer i en reduksjon av NH4<+->konsentrasjonen i avvannet. Det er NH4<+> som oppløseliggjør P04~~ og P03~" og i avvannet. Når NH<4> .synker vil disse fosfat-ioner ha en tendens til å binde seg med Ca<++> eller Mg<+ >som finnes i avvannet og precipitere ut og forbli som uoppløselig salt på bunnmatriksen.
Fremgangsmåten ifølge oppfinelsen er derfor effektiv for å redusere NH3, NH4<+>, P03~~ of PO4-- samtidig og ved å arbeide selektivt under betingelser som resulterer i idet vesentlige total utfrysning av iskrystallene, oppnås dette mål. I tillegg er det et vesentlig trekk ved oppfinnelsen i det vesentlige fullstendig å fryse ut avvannskrystallene, noe som skiller foreliggende oppfinnelse fra de mislykkede forsøk som har vært gjort tidligere på dette området. Hvis utfrysningen ikke er total vil en flytende, vandig fraksjon fortsette å eksistere under hele flukten for den delvis frosne iskrystall. En slik flytende fraksjon vil inneholde reaktivt COg, NH4<+> og fosfater som så må tas vare på på hakken. I det vesentlige er resultatet: Ubehandlet vann opp, ubehandlet vann ned. Resultatet av oppfinnelsens fremgangsmåte er imidlertid ubehandlet vann opp, i det vesentlige rent vann ned, noen skadlige faste salter, uskadelig ammoniakk-gass frigitt og CO2 frigitt.
Når det gjelder bakterier vil fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, ved hjelp av hvilken man oppnår en fullstendig utfrysning av det forstøvede vann, være letal for i det vesentlige alle bakterier. Bakterier som finnes i avvann er unicellulære, vandige organismer. Ufullstendig utfrysning av avvannet slik resultatet var tidligere, resulterte i at en stor fraksjon bakterier avsatt i snepakken, redusert i aktivitet men fremdeles i live. Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnnelsen resulterer imidlertid fullstendig utfrysning gjennom iskrystall i en fullstendig avlivning av de resi-derende bakterier, enten ved direkte frakturering av celleveggene på grunn av den ekspansive art av fryse-prosessen, eller ved osmotisk trykk som bryter celleveggene, så vel som temperaturen, under hvilken mange typer bakterier ikke vil overleve. Kun ved oppfinnelsens 100 tilstands-endring kan disse betingelser oppnås.
Man vil forstå fra det foregående at et vesentlig trekk ved oppfinnelsen er i det vesentlige utfrysning gjennom iskrystallene som dannes ved omhyggelig forstøvning og kjernedannelse av en avvannsstrøm.
Under henvisning til figur 1 oppnås dette ved:
i) å gjennomføre fremgangsmåten kun ved relativt lav temperatur. En våtkuletemperatur under 0°C er vesentlig. Under -5°C er foretrukket og områder -10° C og lavere er aller best.
ii) For maksimal fryseeffektivitet og hastighet bør krystallene som slynges ut fra dysen 1 ha en resultantflyveret-ning på ca. 45° fra horisontalplanet. Dette kan bestemmes på en hvilken som helst gitt dag ved å bestemme vind-hastighet og å justere dysevinkelen. Vindhastigheter på større enn 0 til 70 km/t og fortrinnsvis 5 til 70 km/t er ønskelige slik at krystallene og biproduktene faller innenfor et kjent område for derved å danne en snepakke 7 som vist i figur 1. Dysevinkler fra horisontalplanet kan variere fra 0 til 90° og velges slik at den kombinerte virkning av vind og elevasjon er lik 45° elevasjon under betingelser med rolig vind. 45° er foretrukket for å sikre en lang flyvetid, fullstendig utfrysning og optimal utspredning av snepakken.
iii) Det benyttes en pressluftdyse som beskrevet ovenfor. Det skal påpekes at en hydraulisk eller luftfri dyse kan benyttes men med mindre tilfredsstillende utfrysnings-resulltater og vil i tillegg kreve spesielle kjerne-dannilngsmidler. Bruken av trykkluftdyser vil resultere i fremstillingen av et betydelig antall meget små dråper, noe Jsom vil gi bedre luftstripping, bedre fordamping 8, bedre forstøvning og relativt hurtig dannelse av et stort antall små til middels store iskrystaller 5 som fullstendig vil fryse ut før de lander i og danner snepakken 7. 1 tilllegg .vil det dannes en fin tåke av meget små
ispartikler 6 som ikke vil falle hurtig på grunn av lav vekt, bedre aerodynamikk og lavere terminal hastighet. Denne krystalltåke vil gi en sone av kjernedanningsseter
for alle større vanndråper som kan falle og som ennu ikke har begynt å fryse.
Under henvisning til figur 2 sammenlignes typiske resultater som kan oppnås ved oppfinnelsens fremgangsmåte med alterna-tive metoder. Likeledes viser den lille forskjell i utslipps-vannkvaliteten ved bruk av foreliggende oppfinnelse, mellom overflateutslipp eller avrenningsvann, og exfiltreringsvann, det vil si vann som har percolert gjennom bakken.
Ytterst til høyre er råkloakk-parametrene kvantifisert. Behandlingen i en kloakk-lagune uten beluftning eller spraying eller filtrering er vist i den neste linje der typiske resultater som oppnås med sprayirrigering og til slutt med storskalafiltrering vises i de neste to linjer. Man vil se at de sistnevnte to resultater vanligvis er tilstrebet og hvis disse oppnås anses dette som tilfredsstillende for sekundærnivåbehandlingsstandarder. De følgende to linjer for data angir resultatene som oppnås fra overflate-avrenning og grunnfiltrering av avvann som behandles ifølge oppfinnelsen, man ser at i hvert aspekt tilfredsstiller eller overskrider resultatene ifølge oppfinnelsen de resultater som er oppnådd ifølge oppfinnelsen de resultater som er oppnådd ifølge konvensjonell avvannsbehandling (bedre enn tertiær-behandling).
Til venstre og i bunnen av diagrammet er fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen illustrert sammen med virkningene av de naturlige krefter som vil virke inn på avvannet når det behandles ifølge oppfinnelsen. Det vil si at oppfinnelsen i det vesentlige omfatter den kontrollerte forstøvning av avvann under valgte, atmosfæriske betingelser. Virkningene av naturen som inntrer efter at oppfinnelsen er gjennomført kan ikke kontrolleres men søkeren har tatt hensyn til disse ved utvikling av oppfinnelsen. For eksempel vil det inntre en naturlig aldring av snepakken. Søkeren kan og har vist de fordelaktige virkninger som inntrer som et resultat av denne naturlige prosess men som ikke er en del av oppfinnelsen.
Claims (5)
1.
Fremgangsmåte for rensing av avvann omfattende forstøvning av avvannet under valgte atmosfæriske betingelser for å oppnå en i det vesentlige fullstendig fase forandring i vannet, karakterisert ved at forstøvningen gjennomføres ved en atmosfærisk temperatur på mindre enn 0°C våtkuletemperatur.
2.
Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at forstøvningen gjennomføres ved spraying av avvann til atmosfæren ved bruk av trykkluft.
3.
Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at forstøvningen gjennomføres ved spraying av avvannet til atmosfæren i en retning mellom 0 og 90° til horisontalplanet.
4 .
Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1-3, karakterisert ved at forstøvningen gjennomføres ved spraying av avvannet fra en dyse montert på et tårn nær et oppfangingsområde for samling av iskrystaller som dannes ved faseendringen av forstøvet vann til iskrystaller.
5.
Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at forstøvningen gjennomføres når det hersker vindtilstander som tillater at iskrystallene faller i behandlingsområdet på på forhånd bestemt måte.
<6. >
Fremgangsmåte for omdanning av oppløselige fosfater fra avvann som J inneholder fosfationer, ammoniakk-gass, ammoniumioner, kalsiumioner og magnesiumioner, karakterisert ved at den omfatter forstøvning av avvannet under atmosfæriske betingelser som er egnet for i det vesentlige fullstendig faseendring av avvannet til is-krystaller eller vanndamp hvorved ammoniumioner under innvirkning av øket pH-verdi i avvannet danner ammoniakk-gass, og fosfationer i avvannet bindes med kalsium- eller magnesiumioner som kalsium- eller magnesiumfosfat og precipiterjer som uoppløselige salter.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CA002160329A CA2160329C (en) | 1995-10-11 | 1995-10-11 | Waste water treatment method and apparatus |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO961463D0 NO961463D0 (no) | 1996-04-12 |
NO961463L NO961463L (no) | 1997-04-14 |
NO313133B1 true NO313133B1 (no) | 2002-08-19 |
Family
ID=4156748
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO19961463A NO313133B1 (no) | 1995-10-11 | 1996-04-12 | Fremgangsmåte for rensing av avfallsvann |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5726405A (no) |
EP (1) | EP0768278B1 (no) |
JP (1) | JPH09206738A (no) |
KR (1) | KR970020978A (no) |
CN (1) | CN1148030A (no) |
AT (1) | ATE193872T1 (no) |
CA (1) | CA2160329C (no) |
CZ (1) | CZ115396A3 (no) |
DE (1) | DE69608867T2 (no) |
HU (1) | HU221096B1 (no) |
NO (1) | NO313133B1 (no) |
PL (1) | PL313833A1 (no) |
RO (1) | RO118199B1 (no) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6508078B2 (en) * | 2000-10-26 | 2003-01-21 | Crystal Peak Farms | Separation of purified water and nutrients from agricultural and farm wastes |
CN1321071C (zh) * | 2004-07-05 | 2007-06-13 | 宜兴市通达化学有限公司 | 一种生产纤维素醚废液处理方法 |
CN100391857C (zh) * | 2005-11-11 | 2008-06-04 | 武汉科梦科技发展有限公司 | 高分散去除溶液中氨氮的方法 |
US8926792B1 (en) * | 2012-10-31 | 2015-01-06 | Kelly K. Houston | System and method for disposing of leachate and wastewater |
US9890057B2 (en) | 2013-10-24 | 2018-02-13 | Kelly K. Houston | System and method for on site aerial dissemination and atmospheric disposal of all leachates and wastewaters |
CN103588255B (zh) * | 2013-11-22 | 2015-04-22 | 北京万邦达环保技术股份有限公司 | 浓盐水蒸发方法 |
CN104454297A (zh) * | 2014-10-16 | 2015-03-25 | 广西玉林宏江能源科技有限公司 | 高原江面浮轮发电抽水上雪山制冰、冰流发电供冰供水新法新装置 |
US11365133B1 (en) | 2018-05-10 | 2022-06-21 | Advanced Cooling Technologies, Inc. | Vacuum freezing nucleated liquid water for purifying brackish water |
CN109179546A (zh) * | 2018-10-09 | 2019-01-11 | 中国矿业大学 | 一种喷射冻结循环净化去除水中污染物的方法及系统 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1517429A1 (de) * | 1965-09-13 | 1969-06-12 | Herbert Hohmann | Verfahren zur Suesswassergewinnung aus Seewasser |
DE1517538A1 (de) * | 1965-09-13 | 1970-01-22 | Herbert Hohmann | Verfahren zur Gewinnung von Suesswasser aus Seewasser auf Berghoehen mit natuerlicher Kaelte |
US3751358A (en) * | 1972-01-19 | 1973-08-07 | Great Canadian Oil Sands | Freeze-thaw separation of solids from tar sands extraction effluents |
US4018682A (en) * | 1975-09-08 | 1977-04-19 | Sunoco Energy Development Co. | Freeze-thaw method for reducing mineral content of a clay-water mixture |
LU77015A1 (no) * | 1977-03-25 | 1978-11-03 | ||
JPH0646234B2 (ja) * | 1985-12-03 | 1994-06-15 | 日本碍子株式会社 | 放射性廃液の粉体化処理方法 |
AU1052688A (en) * | 1986-12-03 | 1988-06-30 | Frank W. Hoffman | Liquid purification system |
JPH0352685A (ja) * | 1989-07-20 | 1991-03-06 | Fuji Photo Film Co Ltd | 写真廃液の処理方法 |
RU1798313C (ru) * | 1990-06-07 | 1993-02-28 | Якутский Отдел Сибирского Научно-Исследовательского Института Гидротехники И Мелиорации | Способ сброса сточных вод в гидрографическую сеть |
US5208998A (en) * | 1991-02-25 | 1993-05-11 | Oyler Jr James R | Liquid substances freeze-drying systems and methods |
US5360163A (en) * | 1993-05-17 | 1994-11-01 | Dupre Herman K | Adjustable snow making tower |
JPH0731966A (ja) * | 1993-07-16 | 1995-02-03 | Nitto Kikai Kk | 高濃度アンモニア含有水からアンモニアをガス状で分離、処理する方法 |
US5400619A (en) * | 1993-12-14 | 1995-03-28 | Technology International Incorporated | Freezing purification system and method for decontamination and desalination of water |
-
1995
- 1995-10-11 CA CA002160329A patent/CA2160329C/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-10-25 US US08/547,817 patent/US5726405A/en not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-04-12 NO NO19961463A patent/NO313133B1/no not_active IP Right Cessation
- 1996-04-15 AT AT96302613T patent/ATE193872T1/de not_active IP Right Cessation
- 1996-04-15 EP EP96302613A patent/EP0768278B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-04-15 DE DE69608867T patent/DE69608867T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-04-18 PL PL96313833A patent/PL313833A1/xx unknown
- 1996-04-22 CN CN96104633A patent/CN1148030A/zh active Pending
- 1996-04-22 CZ CZ961153A patent/CZ115396A3/cs unknown
- 1996-04-22 HU HU9601049A patent/HU221096B1/hu not_active IP Right Cessation
- 1996-04-26 JP JP8130646A patent/JPH09206738A/ja active Pending
- 1996-04-29 RO RO96-00884A patent/RO118199B1/ro unknown
- 1996-06-24 KR KR1019960023190A patent/KR970020978A/ko not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO961463L (no) | 1997-04-14 |
DE69608867D1 (de) | 2000-07-20 |
DE69608867T2 (de) | 2001-02-22 |
ATE193872T1 (de) | 2000-06-15 |
US5726405A (en) | 1998-03-10 |
RO118199B1 (ro) | 2003-03-28 |
CA2160329C (en) | 2002-02-19 |
EP0768278A1 (en) | 1997-04-16 |
CZ115396A3 (en) | 1997-04-16 |
HUP9601049A3 (en) | 1999-03-29 |
HU221096B1 (en) | 2002-08-28 |
PL313833A1 (en) | 1997-04-14 |
CA2160329A1 (en) | 1997-04-12 |
NO961463D0 (no) | 1996-04-12 |
CN1148030A (zh) | 1997-04-23 |
HUP9601049A2 (en) | 1997-06-30 |
EP0768278B1 (en) | 2000-06-14 |
HU9601049D0 (en) | 1996-06-28 |
JPH09206738A (ja) | 1997-08-12 |
KR970020978A (ko) | 1997-05-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2603799C1 (ru) | Устройство для опреснения морской воды и способ применения солнечной энергии для непрерывной подачи тепла | |
US6508078B2 (en) | Separation of purified water and nutrients from agricultural and farm wastes | |
CN102070272A (zh) | 一种废水蒸发浓缩工艺及装置系统 | |
NO313133B1 (no) | Fremgangsmåte for rensing av avfallsvann | |
JPH11513357A (ja) | 塩の製出方法とその装置 | |
CN108395876B (zh) | 一种复合融雪剂及其制备方法 | |
Seenayya | Ecological Studies in the Plankton of Certain freshwater Ponds of Hyderabad—India I. Physico-chemical Complexes | |
US6436296B1 (en) | Waste water treatment method and apparatus | |
CN202007164U (zh) | 冷冻离心污水脱盐与净化的装置 | |
US20180016160A1 (en) | Eutectic freeze crystallization spray chamber | |
Vialkova et al. | Conceptual approach to the creation of “smart” sewerage system for city surface runoff | |
CN210065438U (zh) | 一种脱硫废水零排放系统 | |
CN208857083U (zh) | 一种高氨氮、高有机物脱硫废水碟管式膜处理系统 | |
KR101827856B1 (ko) | 다기능성 토양 개량, 식물 영양 공급 및 토양 오염물질 제거용 액상 영양 크리너 조성물 제조방법 | |
CN107522335B (zh) | 一种磷酸及磷酸盐废水的综合利用系统 | |
US20170203232A1 (en) | Low Energy Process for purifying water and reducing crop water consumption | |
CN2219290Y (zh) | 一种海水淡化装置 | |
Szpaczynski et al. | Experimental studies on the application of natural process of snow metamorphism for concentration and purification of liquid wastes | |
RU2607818C1 (ru) | Система безотходной утилизации сточных вод | |
CN114230081B (zh) | 脱硫废水用于制备融雪剂并用于风机叶片化冰的方法 | |
US20240083780A1 (en) | Method and system for treatment of saline-alkali water by multi-membrane nanofiltration and photothermal conversion | |
GB1588875A (en) | Process and apparatus for the concentration of solutes in raw waters | |
Christie et al. | Salinity and hydroponics | |
Dyakova | ТHE WAY TO PREVENT SHORTAGE OF FRESH WATER | |
Damayanti et al. | Performance of the solar distillation pyramid type to desalinate seawater into freshwater |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |
Free format text: LAPSED IN OCTOBER 2003 |