NO318104B1 - Avlopsvannbehandling, media for dette og dets fremstilling - Google Patents

Avlopsvannbehandling, media for dette og dets fremstilling Download PDF

Info

Publication number
NO318104B1
NO318104B1 NO19973712A NO973712A NO318104B1 NO 318104 B1 NO318104 B1 NO 318104B1 NO 19973712 A NO19973712 A NO 19973712A NO 973712 A NO973712 A NO 973712A NO 318104 B1 NO318104 B1 NO 318104B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
granules
particle size
size range
treatment
particles
Prior art date
Application number
NO19973712A
Other languages
English (en)
Other versions
NO973712D0 (no
NO973712L (no
Inventor
John James Todd
Adrian Hopwood
Original Assignee
Proceff Ltd
John James Todd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from GBGB9502743.9A external-priority patent/GB9502743D0/en
Priority claimed from GBGB9523626.1A external-priority patent/GB9523626D0/en
Application filed by Proceff Ltd, John James Todd filed Critical Proceff Ltd
Publication of NO973712D0 publication Critical patent/NO973712D0/no
Publication of NO973712L publication Critical patent/NO973712L/no
Publication of NO318104B1 publication Critical patent/NO318104B1/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02Aerobic processes
    • C02F3/08Aerobic processes using moving contact bodies
    • C02F3/085Fluidized beds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2/00Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
    • B01J2/006Coating of the granules without description of the process or the device by which the granules are obtained
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02Aerobic processes
    • C02F3/10Packings; Fillings; Grids
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
    • Y10T428/2991Coated
    • Y10T428/2993Silicic or refractory material containing [e.g., tungsten oxide, glass, cement, etc.]
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
    • Y10T428/2991Coated
    • Y10T428/2998Coated including synthetic resin or polymer

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Description

Oppfinnelsen vedrører løst partikkelformet materiale for bruk med fremgangsmåter og behandlingsanlegg for avløpsvann, fremstilling av slikt materiale og fremgangsmåter og anordninger for behandling av avløpsvann ved bruk av slikt materiale.
Avløpsvann kan behandles ved gassutvikling, f.eks. ved lufttilsetning eller oksydering av kloakk eller annet avløpsvann som ineholder organiske stoffer som kan nedbrytes ved virkningen av oksygen på dette. Et vidt spekter av behandlingsmetoder og apparaturer har vært brukt og foreslått. Oksygen løser seg verken lett eller hurtig i vann og det er derfor i prinsipp ønskelig å benytte lufttilsettere med fine bobler der boblene er mindre enn 2 mm og helst mindre enn 1 mm i diameter. Mindre bobler har et større spesifikt overflateareal for oksygenoverføring inn i væsken, og stiger også langsommere gjennom væsken som gir en lenger tid for oksygenet å overføre før boblen når væskeoverflaten. Behandlingsanlegg er kjent som omfatter en behandlingstank med lufttilsetningsinnretninger neddykket i avløpsvannet for å frembringe boblene.
Det har også vært foreslått å tilveiebringe et behandlingsanlegg der behandlingstanken inneholder et sjikt eller en seng med løst materiale. Lufttilsetning forårsaker da en grad av fluidisering av sjiktet og vedlikeholder veksten av en populasjon av mikroorganismer på materialer i sjiktet. I nærvær av oppløst oksygen omdanner mikroorganismene det organiske stoff i avløpsvannet til karbondioksyd, vann og til mer massive eller tunge celleformede materialer og slam som dermed demper det biologiske oksygenbehov (BOD). Under passende driftsbetingelser vil de også omdanne amoniakk til nitratforbindelser. Overskuddsslammet som dermed dannes kan føres ut med avløpet for senere separering og resirkulering om det ønskes.
Problemer med begroning og tilstopping av lufttilsetningsinnretningene og eventuelt rørsystemet kan være akutte hvor de er nedgravd eller innburet under et sjikt med løst materiale. Regelmessig lukking og drenering av anlegget for rengjøring og oppåpning eller utskiftning av lufttilsetningsinnretningene er ineffektivt og kostbart på grunn av behovet for også å bevege til siden eller fjerne filtersjiktmaterialet for å få adkomst til de nedgravde lufttilsettere.
Søkers internasjonale patentansøkning nr. PCT/GB94/02795 (nå publikasjon WO/95/17351) omtaler en fremgangsmåte og anordning for behandling av avløpsvann der slike problemer er imøtegått, og viser nærmere bestemt løst partikkelformet materiale for bruk som et fluidiserbart sjikt i avløpsvann-behandlingen, der materialet er kjennetegnet ved partikler av et stort sett inert materiale adherert til seg, belagt på eller belagt med plastmateriale for å tilveiebringe en habitatt for mikroorganismer som er virksomme ved avløpsvannbehandling.
Denne ansøkning viser også en behandlingsmetode for avløpsvann kjennetegnet ved å tillate avløpsvann å entre en behandlingstank som inneholder et sjikt av slik løst partikkelformet materiale, og gasstilsette sjiktet og avløpsvannet ved hjelp av gassbobler utgått fra en eller flere gassutviklingsinnretninger plassert inne i sjiktet og tilpasset for anbringelse og uttak fra oversiden av vannivået.
Søknaden viser også apparatur for behandling av avløpsvann kjennetegnet ved en behandlingstank som inneholder et sjikt av slikt løst partikkelformet materiale, en eller flere gasstilførselsinnretninger bevegbart plassert inne i sjiktet, og innretninger for å levere gass til gassinnretningene for utsendelse som gassbobler for å gasse sjiktet og avløpsvannet, der gassinnretningene er tilpasset for anbringelse og uttak fra oversiden av vannivået.
Denne søknad viser et slikt løst partikkelformet materiale som har en densitet i området fra omlag 1,0 til omlag 1,3 g/cc, med et spesifikt overflateareal som ligger over om lag 600 m<2> pr. kubikk meter av det løse materialet, og med et partikkelstørrelsesområde på omlag 3 mm til omlag 10 mm i diameter. Et eksempel på materialet er vist som partikler av sand eller grus eller andre inerte mineralpartikler i det minste delvis adherert til, belagt på eller belagt med plastmateriale, fortrinnsvis et termoplastmateriale slik som polyetylen. Det ble vist at materialet kunne fremstilles til en ønsket densitet for en bestemt applikasjon ved å endre de opprinnelige proporsjoner mellom mineral og plast. Partiklene kan tildannes ved delvis smelting av polyetylenet, f.eks. i varm luft, og la det kontakte sanden eller grusen. Ved bruk er partiklene temmelig løse og tillater hurtig gassinnretningene å bli ristet ned gjennom sjiktet og plassert hvor det er ønsket på bunnen av karet. Intet omgivende bur, rist eller duk var nødvendig.
Slikt løst partikkelformet materiale har blitt funnet i praksis å være effektivt for bruk som et fluidiseringssjikt ved avløpsvannbehandling med slike fremgangsmåter og anordninger. Slike materialer har blitt funnet å tilveiebringe en spesielt egnet habitatt for en høy populasjonsdensitet av mikroorganismer av typen som er effektive ved avløpsvannbehandling.
En annen fremgangsmåte for avløpsvannbehandling er beskrevet i DE-A-2725510 hvor avløpsvann dryppes over overflaten til et filtrasjonsmedium mens luften som er nødvendig for oksidasjonsprosessen passerer oppover gjennom rom i mediet. Bruken av filtermedium tilformet av små ekstruderte korrugerte rørformede stykker av PVC, injeksjonsstøpte ringer av polypropylen eller vekslende plane og korrugerte flak av polyvinylklorid som er sammenklebet blir foreslått og det foreslås at overflatearealet til filtermediet kan økes ved å belegge det med et granulært materiale slik som sand eller aktivert karbon.
Et granulert materiale for bruk ved avløpsvannbehandling i en fluidisert seng er beskrevet i JP-A-63007897. Hver granul omfatter en kjerne formet av en ikke-organisk ballong eller organisk skum og belagt med en blanding av et porøst pulver og et bindemiddel. Det foreslås at ved å bruke et slikt granulært materiale kan retensjonen av bakterier i den fluidiserte sengen bli forbedret.
Det er imidlertid blitt funnet at særlig effektiv og virkningsfull behandling kan oppnås for et gitt anlegg og behandlingsbehov dersom de fysiske karakteristikker for det løse partikkelformede materialet er spesifisert og kontrollert til å passe behovene.
Et formål med den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe slikt partikkelformet materiale og å tilveiebringe fremgangsmåter for dets fremstilling.
I samsvar med den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt et løst partikkelformet materiale for bruk i avløpsvann-behandling, hvilket materiale er kjennetegnet av granuler av plastmateriale som hver har et antall korn av stort sett inert mineral belagt på dem for å tilveiebringe et habitatt for mikroorganismer virksomme ved avløpsvannbehandling, der granulene har et forutbestemt partikkelstørrelsesområde, og kornene har et forutbestemt partikkelstørrelsesområde og er plassert ved et forutbestemt pakkingsdensitetsområde på granulene.
Det løse partikkelformede materiale kan anses som et fluidiserbart sjikt. Betraktelige forsøk på slike fluidiserbare sjikt i praksis har imidlertid vist at visse problemer kan oppstå sannsynligvis som en naturlig følge av den oppnådde høyere populasjonsdensitet og derfor kompakthet for anlegget for en gitt belastning for innkommet avløpsvann.
Således er det i samsvar med et ytterligere aspekt ved oppfinnelsen tilveiebragt løst partikkelformet materiale for bruk ved avløpsvannbehandling, der materialet er kjennetegnet ved granuler av plastmateriale som hver har et antall korn av et stort sett inert mineral belagt på seg for å tilveiebringe et habitatt for mikroorganismer virksomme ved avløpsvannbehandling, der granulene har et forutbestemt partikkelstørrelsesområde, komene har et forutbestemt partikkelstørrelsesområde og er plasssert ved et forutbestemt område for sammenpakkingsdensitet på granulene, og partiklene av det løse partikkelformede materialet har en midlere densitet på omlag 1,0 g/cc slik at en andel av partiklene tenderer til å flyte og en andel er tilbøyelig til å synke i avløpsvannet som skal behandles.
Materialet er fortrinnsvis slik at omlag 50% av partiklene tenderer til å flyte ved overflaten av selve avløpsvannet som skal behandles og omlag 50% er tilbøyelig til å synke ved den første fylling og når selve avløpsvannet er ved hvile. Når lufltilsetningen tar til er det funnet at partiklene blander svært hurtig til et heftig sirkulasjonsmønster med minimale behov for energitilførsel og svært effektiv lufhilsetning.
Oppfinnelsen tilveiebringer også avløpsvann-behandlingsanlegg og fremgangsmåter ved bruk av slike løse partikkelformede materialer.
Oppfinnelsen tilveiebringer videre en fremgangsmåte for fremstilling av løst partikkelformet materiale for bruk ved avløpsvannbehandling, der fremgangsmåten omfatter å kontakte granulene av plastmaterialet av et forutbestemt partikkelstørrelsesområde med en blanding av korn av et stort sett inert materiale av et forutbestemt partikkelstørrelsesområde og korn av en oppløselig substans av et forutbestemt partikkelstørrelsesområde ved en forhøyet temperatur, for å belegge granulene med blandingen, og deretter løse opp de oppløsbare substanskom fra belegget for å tilveiebringe granuler belagt med nevnte kom av stort sett inert mineral i et forutbestemt pakkingsdensitetsområde.
Det er blitt funnet at effektiv og virkningsfull avløpsvannbehandling krever løst partikkelmateriale av et forutbestemt partikkelstørrelsesområde, i samsvar med behandlingsbehovet for dette avløpsvann. Dette styres av partikkelstørrelsesområde for plastmaterialgranulene, vanligvis 3 til 10 mm ansett som et siktstørrelsesområde og tatt i betraktning den stort sett uregelmessige form av slike granuler som kommersielt tilgjengelige. Det foretrukne størrelsesområde 4 til 8 mm, mer fordelaktig omlag 4 til 6 mm. En egnet tilførselskilde for nevnte granuler er kommersielt tilgjengelige resirkulerte spon av plastmateriale, fortrinnsvis granulert fra støpevrak slik som plastesker.
Det er da generelt ønsket å oppnå et høyt spesifikt overflateareal for det løse partikkelmaterialet, f.eks. i overkant av omlag 600 m<2> pr. kubikk meter. Jo større det spesifikke overflateareal er, jo tilsvarende større er habitattarealet for mikroorganismenes som er virksomme ved behandlingen. Det skal forstås at et støne antall av mindre korn av mineralet vil tilveiebringe et høyere spesifikt overflateareal, og dermed er det generelt ønskelig å velge en forholdsvis liten kornstørrelse for mineralet, f.eks. fra omlag 0,1 til 3,5 mm, fortrinnsvis 0,1 til 2,5 mm, men igjen avhengig av behovene for den bestemte avløpsvannbehandling.
Den spesifikke tyngde til plastmaterialet er fastsatt ved valget av plastmaterialet, hensiktsmessig polyetylen, og er mindre enn 1,0 g/cc. Likeledes er den spesifikke tyngde på mineralet fastsatt ved valget av mineral, hensiktsmessig skarp sand, og er vesentlig større enn 1,0 g/cc. Følgelig er den resulterende spesifikke tyngde for det løse partikkelformede materialet uunngåelig bestemt av utgangsvalgene for partikkelstørrelse for plastmaterialet og for mineralet. Overflatearealet av plastmateiralgranulen øker kun som kvadratet av dens diameter mens dens volum øker som tredje potens av dens diameter. Tykkelsen og derfor det effektive volum av mineralbelegget på denne avhenger av diameteren til mineralkornene over et gitt plastmaterialgranuls overflateareal.
Derfor begrenser et første valg av partikkelstørrelsesområder for et gitt plastmateriale og gitt mineral den spesifikke tyngde av de resulterende partikler til en forutbestemt verdi. Denne verdi behøver ikke å være den ønskede. I praksis, dersom den spesifikke tyngde er betraktelig over 1,0 g/cc så kan partiklene ved bruk være uønsket kompaktert som et sjikt ved bunnen av behandlingstanken og ikke fullstendig sirkulere med avløpsvannets sirkulasjonsmønster fremkalt av lufttilsetningsinnretningens boblestrøm. I denne forbindelse er det antatt at den spesifikke tyngde for avfallsvannet vanligvis er nær inntil 1,0 g/cc. Dersom den spesifikke tyngde på partiklene er mindre enn 1,0 g/cc så kan partiklene ved bruk forbli uønsket konsentrert i en flytende masse i toppen av behandlingstanken og igjen ikke sirkulere som ønsket.
Det er i alminnelighet ønskelig for effektiv avløpsvannbehandling at hovedandelen av det fluidiserte partikkelsjikt sirkulerer rimelig heftig i avløpsvannens sirkulasjonsmønster fremkalt ved lufttilsetningen. Det som oppnås med oppfinnelsen er å få tilveiebragt løst partikkelformet materiale med en spesifikk tyngde i samsvar med en ønsket forutbestemt verdi, og avhengig av parametrene til avløpsvannet som blir behandlet og selve behandlingsanlegget, spesielt dets horisontale dimensjon og vanndybdedimensjon.
Oppfinnelsen tillater dermed fremstilling av det løse partikkelformede materialet der det er rimelig mulig å forutbestemme ikke bare de ønskede partikkelstørrelsesområder for plastmaterialgranulene og mineralkornene på disse, men også den spesifikke tyngde på det ferdige materialet. Dette oppnås ved å forstå at det er mulig å styre den effektive pakkingsdensitet for mineralkornene i betegningen på granulene av plastmaterialet.
Oppsummert er oppfinnelsen således kjennetegnet ved de i patentkravene angitte trekkene.
En utførelse av oppfinnelsen vil nå bli beskrevet som et eksempel, med henvisning til de vedlagte tegninger hvor: Fig. 1 viser et tverrsnitt gjennom en materialpartikkel med et stort sett ensartet eller jevnt belegg; Fig. 2 viser et tverrsnitt gjennom en partikkel med en kontrollert pakkingsdensitet for belegget; og Fig. 3 viser et tverrsnitt gjennom en partikkel med en annen kontrollert pakkingsdensitet for belegget. Fig. 1 reproduserer fig. 3 i den ovenfor nevnte WO/95/17351. Den viser en granul 80 av polyetylen med et stort antall korn 81 av skarp sand adherert til seg som et belegg ved delvis smelting for slik delvis å innleire komene på granulene. Fig. 2 viser en lignende granul 80 med et belegg av kom med skarp sand av kontrollert redusert pakkingsdensitet, for slik å tilveiebringe en partikkel av forutbestemt ønsket spesifikk tyngde, og fig. 3 viser en lignende granul 80 med en kontrollert og mindre pakkingsdensitet for å gi en partikkel av en forutbestemt lavere, ønsket spesifikk tyngde.
Partiklene ifølge fig. 2 og 3 kan fremstilles som følger: Partikkelstørrelsesområdene for granulene av plastmaterialet og sandkornene blir valgt, vanligvis i samsvar med avløpsvann-behandlingsprosessen og anleggskravene. Mineralkornene, f.eks. skarp sand, blir intimt blandet i en utvalgt proporsjon, f.eks. 50:50, med kom av en oppløselig substans også av et forutbestemt partikkelstørrelsesområde. Den oppløselige substans kan være vanlig salt dvs. natriumklorid. Partikkelstørrelsesområde for ordinært bordsalt er omlag 0,15 mm og av ordinært vannmyknende salt omlag 3,3 mm.
Plastmaterial-granulene blir varmet opp inntil de delvis smelter, dvs. overflaten blir blank og klebrig. De tillates så å kontakte mineralblandingen, f.eks. ved å bli valset på et
brett av blandingen. Hver granul blir dermed belagt med et adherert belegg av blandingen. De belagte granulerer blir deretter skyllet med kalt vann, fortrinnsvis mens de fortsatt er varme. De oppløselige saltkom løses opp i vann som etterlater granulene belagt stort sett fullstendig med komene av skarp sand. Avfallsvannet kan deretter behandles for å fjerne det oppløste salt og kan bli avhended for annen bruk eller kan resirkuleres.
Den oppløselige substans kan være en hvilken som helst kommersielt tilgjengelig granulær substans som er oppløselig i et alminnelig løsemiddel, slik som vann, som ikke påvirker plastmaterialet eller sanden, og forutsatt at det har et smeltepunkt høyere enn mykgjøringspunktet for polyetylengranulene, dvs. høyere enn omlag 200°C.
Pakkingsdensiteten kan kontrolleres ved valg av partikkelstørrelsesområdet for komene i den oppløselige substans i forhold til partikkelstørreslesområdet for sandkornene.
Fig. 2 viser den resulterende partikkel når størrelsesområdet er stort sett identisk, f.eks. hver omlag 0,25 mm på en 8 mm granul av plastmaterialet. Fig. 3 viser den resulterende partikkel når saltkomene var omlag 3 ganger diameteren til sandkornene, f.eks. 0,5 mm saltkom og 0,15 mm sandkorn.
I en foretrukken utførelse blir pakkingsdensiteten kontrollert eller styrt ved å variere de opprinnelige proporsjoner mellom sand og saltkom i blandingen, og det vil forstås at dette har en lignende virkning som å variere de respektive partikkelstørrelsesområder. Dermed kan fig. 3 likeledes tas til å vise den resulterende partikkel når utgangsblandingen hadde et forhold på omlag 1:3 mellom sand og saltkom av stort sett samme komstørrelse. Både utgangsproporsjonene og de respektive komstørrelser kan varieres uavhengig. En fordel med å styre pakkingsdensiteten ved bruk av sand og saltkom av stort sett samme komstørrelse og variere deres utgangsproporsjoner i blandinger er at det forenkler fremstillingen av en gjennomarbeidet blanding av sand og saltkom.
Oppfinnelsen tillater dermed fremstillingen av partikler av en ønsket spesifikk tyngde for en bestemt behandlingsmetode og anlegg, og også partikler med et ønsket spesifikt overflateareal, f.eks. i området 300 m<2> pr. kubikk meter til 600 m<2> pr. kubikk meter, for en bestemt behandlingsmetode og anlegg. Dette muliggjør videre den første fylling av et anlegg med partikler som har graderte egenskaper. F.eks. kan et fluidisert sjikt skapes som en lagvis kompositt med løst partikkelformet materiale av forholdsvis høyere densitet i bunnen og lavere densitet i toppen med kanskje også et mellomliggende lag av mellomliggende densitet. Ved bruk ville de tettere partikler sirkulere langsomt primært i dybdepartiet av tanken for første grovlufttilsetning og en grad av filtrering, med de lettere partikler sirkulerende mer heftig primært i de øvre nivåer for å fullende lufttilsetningen i avløpsvannet. Noe forskjellige mikroorganismepopulasjoner kunne utvikle seg ved forskjellige nivåer med fordelaktige følger for vannbehandlingen.
I en annen utførelse blir partiklene preparert for et bestemt anlegg slik at en andel, f.eks. omlag 50%, tenderer til å flyte og en andel, f.eks. omlag 50%, tenderer til å synke ved første oppfylling og når avløpsvannet er ved stillstand eller hvile.
Oppfinnerne har overraskende funnet at bruken av slikt lett, dvs. lavdensitets, materiale har ført til uventede fordeler. Ikke bare er virkningsgraden eller effektiviteten, til avløpsvannbehandlingen opprettholdt ved et høyt nivå, men dette er nå koplet med enkelhet og lett vedlikehold av anlegget.
Det er antatt at dette kan skyldes at man har brutt bort fra den tidligere tendens innenfor teknikken å anse det partikkelformede materialet som et fluidiserbart sjikt, med den følgende implikasjon at materialet skal felle ned som et sjikt på bunnen av behandlingstanken når lufttilsemingsinnretningene blir sjaltet fra, og dermed bør partiklene ha en densitet som er større en 1,0 g/cc. Dette var i det minste delvis fordi det var ansett som nødvendig for sjiktpartiklene å ha en filtreringsfunksjon.
Det er nå funnet at behandlingsmetoden blir forbedret ved å opprettholde mediapartiklene kontinuerlig mobile inne i og stort sett gjennom hele avløpsvannet inne i behandlingstanken, dvs. partiklene bør ha den ovenfor nevnte midlere densitet på omlag 1,0 g/cc slik at en andel av partiklene tenderer til å flyte og en andel er tilbøyelig til å synke i avløpsvannet, med en mengde svevende i vannet. Som følge, under lufUilsetning med gassinnføringsinnretninger, blir partiklene hurtig kontinuerlig mobile gjennom hele tanken. Dette sikrer høy kontaktvirksomhet mellom luften, mikroorganismene og deres næringsmiddelpartikler i avløpsvannet som blir behandlet. Videre forøker mobile partikler oksygenoverføringen ved å dempe boblenes vandring opp mot overflaten. Når en boble støter mot en partikkel vil den enten bryte opp i mindre bobler elelr i det minste sakke ned farten når den beveger seg rundt partikkelens ru overflate.
Metoden er funnet å være svært stabil ved at en tilstrekkelig populasjon av mikroorganismer adhererer til de svevende mediapartikler til enhver tid, verken for mange eller for få blir bibeholdt over en tidsperiode etterhvert som de uunngåelig vidt varierende mengder av avløpsvanninngang blir mottatt av og strømmer gjennom behandlingskaret. Dette gir stabilitet over lengre tid som anleggsoperatører krever, spesielt for ubevoktede anlegg, og fører til den ovenfor nevnte enkelhet og lette vedlikehold.
Fordi den midlere densitet av partiklene er effektivt den samme som den for avløpsvann, dvs. de har nøytral oppdrift, gjøres energibehovet for lufttilsetning og sirkulasjon minst mulig. Det vil forstås at energitilførsel til lufttilsetteme ikke bare oppnår lufttilsetning av avløpsvannet, men driver også sirkulasjonsmønsteret inne i behandlingskaret, som beskrevet i søkerens publiserte internasjonale patentansøkning nr. WO/95/17351. De foreliggende mediapartikler er godt tilpasset for effektiv bruk i slike behandlingsanlegg og fremgangsmåter som beskrevet i denne publiserte ansøkning.
Virkningsgraden ved behandling ved de svevende og sirkulerende mikroorganismer på partiklene, og virkningsgraden ved energianvendelse kan føre til en svært høy belastningsfaktor og dermed et mindre anlegg for en gitt belastning, men fortsatt koplet med driftsstabilitet, enkelhet og lett vedlikehold.
På grunn av effektiviteten kan behandlingstanken bli fyllt så lavt som 20% av sitt volum med partikkelformet materiale, sammenlignet med 60 til 80 volumprosent med visse massive tidligere kjente behandlingsmedia.
Partiklene kan tilvirkes ved å kontakte granulene av plastmaterialet av et forutbestemt partikkelstørrelsesområde med en blanding av kom av et stort sett inert mineral av et forutbestemt partikkelstørrelsesområde og kom av en oppløselig substans av et forutbestemt partikkelstørrelsesområde (hensiktsmessig det samme som den for det inerte mineral), ved en forhøyet temperatur, for å belegge granulene med blandingen, og deretter løse opp en oppløselig kornsubstans fra belegget for å tilveiebringe granuler med nevnte kom av stort sett inert mineral i et forutbestemt pakkingsdensitetsområde.
Mineralet er hensiktmessig "sølvsand", også kjent som vasket sand eller playpit-sand og er kjennetegnet ved å ha en høy prosentandel kom med forholdsvis jevn størrelse.
Med tidligere kunnskap om densiteter for plastmaterialet og av det inerte mineral, er det derfor lett mulig å velge pakkingsdensitetsområdet for å oppnå den ønskede midlere densitet på omlag 1,0 g/cc.
Kontaktbetingelsene mellom granulene og blandingen av korn, og den forhøyede kontakttemperatur, kan videre justeres slik at kornene belegger granulene ved å nedgrave seg selv betraktelig inn i den delvis smeltede ytre overflate av granulene. Dermed kan komene ha omlag 50% av deres volum nedgravd og de andre 50% stikkende ut fra overflaten, for slik å holde seg sikkert i stilling på granulene under deres påfølgende bruk ved avløpsvannbehandling.
Oppfinnerne har også funnet at, ved å bruke slike betraktelige nedgravde kom, etterlater det påfølgende trinn av oppløsning av den oppløselige kornsubstans konkaviteter i overflaten av granulene som har temmelig sammenlignbart totalt overflateareal med det av de tilstøtende konveksiteter av de bibeholdte uløselige kom av inert materiale. Dette gir den viktige tekniske fordel at det spesifikke overflateareal av de løse materialpartikler er stort sett uavhengig av utgangsproporsj onene mellom antallet kom av inert materiale og antallet kom av oppløselig substans.
Følgelig kan utgangsproporsjonene velges over et vidt spekter, f.eks. fra 1:1 og til 8:1 eller enda høyere for salt:sand, uten å kmpromittere det høye spesifikke overflateareal, f.eks. i overkant av omlag 600 m<2> pr. kubikk meter som nevnt ovenfor.
Det skal forstås at et stort antall mindre kom vil tilveiebringe et høyere spesifikt overflateareal, men fordelen ved å bruke betydelig nedgravde kom er at kornstørrelsen kan velges for et bestemt spesifikt overflateareal uavhengig av valget av forholdet mellom salt:sand. Oppfinnelsen har dermed oppnådd løst partikkelformet materiale som er optimalt tilpasset for effektiv og virkningsfull avløpsvannbehandling.

Claims (12)

1. Løst, partikkelformet materiale for bruk ved avløpsvannbehandling, hvilket materiale omfatter granuler av plastmateriale som hver har et antall kom med et hovedsakelig inert mineral belagt på seg for å tilveiebringe et habitat for mikroorganismer som er virkningsfulle ved avløpsvannbehandling, hvilke granuler har et forutbestemt partikkelstørrelsesområde, og komet har et forutbestemt partikkelstørrelsesområde og er anordnet i et forutbestemt pakkingstetthetsområde på granulene, karakterisert ved at omtrent 50% av partiklene tenderer til å flyte ved overflaten til et legeme av avløpsvann som skal behandles og omtrent 50% tenderer til å synke ved første påfylling og når legemet av avløpsvann er i ro.
2. Løst, partikkelformet materiale ifølge krav 1, karakterisert v e d at partiklene har en gjennomsnittlig tetthet eller densitet på omlag 1,0 g/cc.
3. Materiale ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det har et spesifikt overflateareal i overkant av omtrent 600 m<2> per kubikkmeter av det løse materialet.
4. Materiale ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 3, karakterisert ved at det har et partikkelstørrelsesområde på hovedsakelig 4 mm til hovedsakelig 6 mm i diameter.
5. Materiale ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 4, karakterisert ved sand adherert eller vedheftet faste granuler av polyetylen.
6. Fremgangsmåte for fremstilling av løst partikkelformet materiale for bruk ved avløpsvannbehandling, karakterisert ved at granuler av plastmateriale med et forutbestemt partikkelstørrelsesområde kontakter en blanding av kom av et hovedsakelig inert mineral med et forutbestemt partikkelstørrelsesområde og kom av en oppløsbar substans med et forutbestemt partikkelstørrelsesområde, ved en forhøyet temperatur, for å belegge granulene med blandingen, og deretter løse opp de oppløselige substanskomene fra belegget for å tilveiebringe granuler belagt med de nevnte komene av hovedsakelig inert mineral i et forutbestemt pakkingstetthetsområde.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at granulene blir kontaktet med de nevnte kom av hovedsakelig inert mineral og de nevnte kom av oppløsbar substans med hovedsakelig det samme komstørrelsesområdet.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 6 eller 7, karakterisert ved at blandingen inneholder et forhold på omtrent 1: 8 mellom kom av hovedsakelig inert materiale og kom av oppløsbar substans.
9. Fremgangsmåte ifølge et hvilke som helst av kravene 6 til 8, karakterisert ved at granulene blir kontaktet med blandingen ved en forhøyet temperatur slik at komene belegger granulene ved at de begraver seg i betydelig grad i en delvis smeltet ytre overflate av granulene, hvorved trinnet med å oppløse de oppløsbare substanskomene etterlater konkaviteter i granuloverflaten.
10. Løst partikkelmateriale for bruk ved avløpsvannbehandling, hvor materialet er kjennetegnet ved at det er produsert ved hjelp av fremgangsmåten i henhold til et av kravene 6 til 9, karakterisert ved at granuler av plastmateriale som hver har et antall kom av et hovedsakelig inert materiale belagt på seg for å tilveiebringe et habitat for mikroorganismer som er virkningsfulle ved avløpsvannbehandling, hvilke granuler har et forutbestemt partikkelstørrelsesområde, og de nevnte komene har et forutbestemt partikkelstørrelsesområde og er anordnet i et forutbestemt pakkingstetthetsområde på granulene.
11. Fremgangsmåte for avløpsvannbehandling, karakterisert ved oppfylling av en behandlingstank med avløpsvann og løst partikkelmateriale ifølge et hvilke som helst av kravene 1 til 5 eller 10, og gassifisere avløpsvannet og partikkelmaterialet ved hjelp av gassbobler som sendes ut fra en eller flere gassutslippsinnretninger som er anordnet i et nedre område av behandlingstanken.
12. Apparat for behandling av avløpsvann, karakterisert v e d en behandlingstank som inneholder løst partikkelmateriale ifølge et hvilke som helst av kravene 1 til 5 eller 10, en eller flere gassinnføringsretninger anordnet i et nedre område av behandlingstanken, og innretninger for å levere gass til gasstilførselsinnretningene for utsendelse av gassbobler for å gassifisere partikkelmaterialet og avløpsvannet.
NO19973712A 1995-02-13 1997-08-12 Avlopsvannbehandling, media for dette og dets fremstilling NO318104B1 (no)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB9502743.9A GB9502743D0 (en) 1995-02-13 1995-02-13 Fluidizable bed media for waste water treatment
GBGB9523626.1A GB9523626D0 (en) 1995-11-17 1995-11-17 Waste water treatment media
PCT/GB1996/000335 WO1996025367A1 (en) 1995-02-13 1996-02-13 Waste water treatment, media therefor and its manufacture

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO973712D0 NO973712D0 (no) 1997-08-12
NO973712L NO973712L (no) 1997-09-19
NO318104B1 true NO318104B1 (no) 2005-01-31

Family

ID=26306492

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO19973712A NO318104B1 (no) 1995-02-13 1997-08-12 Avlopsvannbehandling, media for dette og dets fremstilling

Country Status (16)

Country Link
US (2) US5948262A (no)
EP (1) EP0871595B1 (no)
AT (1) ATE201664T1 (no)
AU (1) AU714279B2 (no)
CA (1) CA2211649A1 (no)
DE (1) DE69613147T2 (no)
DK (1) DK0871595T3 (no)
ES (1) ES2160800T3 (no)
FI (1) FI973133A (no)
HU (1) HU224100B1 (no)
NO (1) NO318104B1 (no)
NZ (1) NZ301322A (no)
PL (1) PL182851B1 (no)
PT (1) PT871595E (no)
RU (1) RU2175646C2 (no)
WO (1) WO1996025367A1 (no)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69632422T2 (de) * 1995-08-11 2005-05-19 Zenon Environmental Inc., Oakville Verfahren zum Einbetten von Hohlfaser-Membranen
GB2326114A (en) * 1997-06-12 1998-12-16 Amk Chemicals Limited Particulate material for waste water treatment
GB2334029A (en) * 1998-02-04 1999-08-11 John James Todd Media for waste water treatment
DE19829673C2 (de) * 1998-07-03 2003-02-27 Michael Knobloch Verfahren und Anlage zur Behandlung von Abwasser aus der Ölfrüchte- und Getreideverarbeitung
US6726838B2 (en) 2002-01-07 2004-04-27 Agwise Wise Water Technologies Ltd. Biofilm carrier, method of manufacture thereof and waste water treatment system employing biofilm carrier
BR0214176A (pt) * 2001-11-14 2004-08-31 Dharma Living Systems Inc Sistema e método para tratamento avançado de águas de rejeito, e, método para comercialização
PL370001A1 (en) * 2001-11-14 2005-05-16 Dharma Living Systems, Inc. Integrated hydroponic and fixed-film wastewater treatment systems and associated methods
US6863816B2 (en) * 2002-06-17 2005-03-08 Dharma Living Systems, Inc. Tidal vertical flow wastewater treatment system and method
US6881338B2 (en) * 2002-06-17 2005-04-19 Dharma Living Systems, Inc. Integrated tidal wastewater treatment system and method
US7029586B2 (en) * 2003-02-28 2006-04-18 Dharma Living Systems, Inc. Integrated tidal wastewater treatment system and method
US20050183331A1 (en) * 2003-07-02 2005-08-25 Fountainhead L.L.C. Super-enhanced aquatic floating island plant habitat
WO2005026054A2 (en) * 2003-09-05 2005-03-24 Dharma Living Systems, Inc. Drain and flood wastewater treatment system and associated methods
US6896805B2 (en) * 2003-10-20 2005-05-24 Dharma Living Systems, Inc. Tidal vertical flow wastewater treatment system and method
DE10351176A1 (de) * 2003-11-03 2005-06-16 Zeiss, Karl Reinhard, Dipl.-Ing. Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Verbundmaterials
WO2005099859A1 (en) * 2004-04-06 2005-10-27 Kinetico Incorporated Buoyant filter media
US7347940B2 (en) * 2004-06-17 2008-03-25 Worrell Water Technologies, Llc Nitrogen removal system and method for wastewater treatment lagoons
US8241717B1 (en) 2008-08-20 2012-08-14 SepticNet Inc. Carbon-based biofilm carrier
WO2010026564A1 (en) 2008-09-03 2010-03-11 Aqwise - Wise Water Technologies Ltd. Integrated biological wastewater treatment and clarification
CA2748047A1 (en) * 2008-12-22 2010-07-01 University Of Utah Research Foundation Submerged system and method for removal of undesirable substances from aqueous media
US8758613B2 (en) * 2009-10-16 2014-06-24 Aqwise-Wise Water Technologies Ltd Dynamic anaerobic aerobic (DANA) reactor
US20130134100A1 (en) * 2011-11-28 2013-05-30 Celanese Acetate Llc Compacted Filter Beds Comprising Non-Sintered, Buoyant Filter Media and Methods Relating Thereto
US9901848B2 (en) * 2014-10-15 2018-02-27 Xerox Corporation Fluid stabilizer disc
US10342189B2 (en) * 2016-05-17 2019-07-09 Bubbleclear Aerobic, bioremediation treatment system comprising floating inert media in an aqueous environment

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3864443A (en) * 1970-05-27 1975-02-04 Arthur Hopkins Method of making light-weight concrete aggregate
GB1579623A (en) * 1976-06-08 1980-11-19 Clough G F G Filtration medium for the biological treatment of waste water
US4243696A (en) * 1979-01-22 1981-01-06 W. S. Rockwell Company Method of making a particle-containing plastic coating
DE3402697A1 (de) * 1984-01-26 1985-08-01 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verwendung von hydrophilen, hochgefuellten polyurethanmassen zur biologischen abwasserreinigung
JPH0634993B2 (ja) * 1984-09-17 1994-05-11 学校法人早稲田大学 三相流動層水質浄化方法
EP0324314A1 (de) * 1988-01-14 1989-07-19 4E S.r.l. Trägerkörper und Reaktor zur biologischen Behandlung von Flüssigkeiten und Verwendung derselben
CH663782A5 (en) * 1984-12-21 1988-01-15 Simon N Cannazza Carrier for biological treatment reactor - with surfaces coated by activated carbon granules on binder
US5166072A (en) * 1986-06-26 1992-11-24 Bayer Aktiengesellschaft Apparatus for the cultivation of immobilized micro-organisms
JPH0775711B2 (ja) * 1986-06-28 1995-08-16 清水建設株式会社 浮遊性造粒物とその製造方法
US4983299A (en) * 1989-04-10 1991-01-08 Allied-Signal Removal of phenols from waste water by a fixed bed reactor
EP0575314B2 (en) * 1990-01-23 2003-12-03 Kaldnes Miljoteknologi A/S Method and reactor for purification of water
US5126042A (en) * 1991-10-31 1992-06-30 Malone Ronald F Floating media biofilter
US5403799A (en) * 1992-12-21 1995-04-04 W. R. Grace & Co.-Conn. Process upset-resistant inorganic supports for bioremediation
GB9326329D0 (en) * 1993-12-23 1994-02-23 Todd John J Waste water treatment
US5486292A (en) * 1994-03-03 1996-01-23 E. I. Du Pont De Nemours And Company Adsorbent biocatalyst porous beads

Also Published As

Publication number Publication date
AU714279B2 (en) 1999-12-23
RU2175646C2 (ru) 2001-11-10
NZ301322A (en) 1998-09-24
HUP9801413A3 (en) 1999-05-28
AU4671396A (en) 1996-09-04
PT871595E (pt) 2001-11-30
EP0871595A1 (en) 1998-10-21
CA2211649A1 (en) 1996-08-22
NO973712D0 (no) 1997-08-12
FI973133A (fi) 1997-10-08
DE69613147T2 (de) 2002-03-21
US6156204A (en) 2000-12-05
PL182851B1 (pl) 2002-03-29
EP0871595B1 (en) 2001-05-30
HU224100B1 (hu) 2005-05-30
US5948262A (en) 1999-09-07
ATE201664T1 (de) 2001-06-15
DE69613147D1 (de) 2001-07-05
PL321777A1 (en) 1997-12-22
FI973133A0 (fi) 1997-07-28
HUP9801413A2 (hu) 1998-09-28
WO1996025367A1 (en) 1996-08-22
ES2160800T3 (es) 2001-11-16
DK0871595T3 (da) 2001-09-10
NO973712L (no) 1997-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO318104B1 (no) Avlopsvannbehandling, media for dette og dets fremstilling
US7785469B2 (en) Waste water treatment process system
TWI491568B (zh) 低濃度廢水處理系統及方法
An et al. Recent patents on immobilized microorganism technology and its engineering application in wastewater treatment
Verma et al. Aerobic biofiltration processes—Advances in wastewater treatment
CA2630328A1 (en) Liquid aeration apparatus and wastewater treatment apparatus
TW201107252A (en) Suspended media membrane biological reactor system and process including suspension system and multiple biological reactor zones
CN109231442B (zh) 一种脱除水中硝态氮的抽屉式反应器
NO121205B (no)
Ibrahim et al. Improvements in biofilm processes for wastewater treatment
JPH0775711B2 (ja) 浮遊性造粒物とその製造方法
CN211338974U (zh) 一种本土微生物活化修复黑臭水体的装置
CN106517677A (zh) 一种再生水景观水体的水质保持结构
CN108358397A (zh) 一种用于改善生态环境的多功能污水处理装置
AU2005306597B2 (en) Waste water treatment process system
JP2005021831A (ja) 微生物繁殖用担持体およびその使用方法
US20240132385A1 (en) Biological Wastewater Treatment System
US20240228346A9 (en) Biological Wastewater Treatment System
JPS63232892A (ja) 浸漬濾床法生物学的処理装置の洗浄方法
JPH0747355A (ja) Codを含む水の処理材及びその処理材の製造方法並びにcodを含む水の処理方法
JPS6384692A (ja) 下水の好気性処理方法
JPS6064693A (ja) 流動床生物酸化処理方法
JPH0210716B2 (no)
EP1051361B1 (en) Waste water treatment, media therefor and its manufacture
JPS59166291A (ja) 生活雑排水の簡易処理方法