NO332213B1 - Fremgangsmate og anlegg for behandling av spillvann - Google Patents

Abstract

Det er beskrevet en fremgangsmåte og et anlegg for spillvannsbehandling. En fremgangsmåte for rensing av spillvann omfatter trinnene: a) lagring av spillvann; b) eventuell fjemelse av fosforforbindelser; c) føring av spillvannet fra en første luftet bionedbrytningssone (7); d) føring av spillvann fra den første luftede til den andre luftede bionedbrytningssone for å oppnå renset vann (12); e) føring av renset vann til minst trinn (a) eller trinn (b) dersom trinn (b) er til stede har den fordelen at fremstillingen av H2S holdes ved et minimum, at de nødvendige mengdene av kjemikalier anvendt i fosforfjemelsen reduseres, at det finner sted en forbedret nitrifisering og at rensingen forbedres under oppstarting etter et lengre avbrudd.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en forbedret fremgangsmåte for vannrensing og et anlegg for utførelse av slik rensing.

I løpet av den siste dekaden har det vært et økende fokus på rensingen av spillvann fra urban og industriell aktivitet før det tilbakeføres til naturen.

Tallrike private boliger er ikke forbundet med offentlige kloakksystemer og spillvannet behandles derfor ikke i et offentlig renseanlegg. I stedet bruker disse boligene individuelle løsninger for rensing.

En vanlig løsning er i form av en septiktank hvori en anaerob fermenteringsprosess ved lave temperaturer renser spillvannet. Denne prosessen tar imidlertid betydelig tid og avløpsstrømmen avleveres ofte til en type perkolering gjennom grunnen, f.eks. en infiltrasjonsgrøft eller gjennom et dreneringsrør til det nærmeste vannet eller vassdraget.

I Danmark alene anvender over 300.000 bolighus en septiktank som spillvannsbehandling.

Nyere krav fra myndighetene tvinger disse husholdningene til å tilveiebringe forbedret rensing av deres spillvann. Blant annet er fokus på organiske forbindelser, fosforforbindelser og nitrogenholdige forbindelser.

De fosforforholdige forbindelsene fjernes ofte ved en oksidativ utfelling hvori kjemikalier tilsettes spillvannet og oksiderer fosforforbindelsene til fosfater som utfelles som oppløselige salter. Fosforforbindelsene blir normalt enten utfelt i en separat tank eller i septiktanken eller eventuelt i et kammer i septiktanken som beskrevet i JP 1997 004 1289.

Tidligere kjente anlegg for rensing av spillvann for en eller flere av de ovenfor nevnte forbindelsene er beskrevet i litteraturen.

US 2003/0062321 Al beskriver et anlegg hvori vann som skal renses leveres til et første anaerobt filtersjikt og derfra til et andre anaerobt filtersjikt. Under disse trinnene dekomponeres organiske materialer anaerobt og nitrat som er en oksygenkilde omdannes til fritt nitrogen. Fra det andre anaerobe filtersjiktet føres spillvannet til et aerobt filtersjikt hvori organisk nitrogen omdannes biologisk til nitrat. Etter utfelling føres vann til desinfeksjon og elektrolytisk denitrifisering eller til elektrolytisk fosforfjernelse. Denne prosessen har den ulempen at fosforforbindelsen ikke fjernes før innføring i de mikrobielle sonene, hvor det kan påvirke veksten og renseevnen av bakteriene. Videre kan nitrifiseringen i det aerobe filtersjiktet, som er autotrof, hemmes med konkurranse fra hurtigere voksende heterotrope bakterier, hvilket derved resulterer i ufullstendig omdanning av nitrogenholdige forbindelser.

Videre finnes det ingen beskrivelse vedrørende hvorledes man skal håndtere et mulig problem med H2S.

JP 10 235104 beskriver en fosforfjernelsesinnretning som kan tilpasses til forskjellige deler av et renseanlegg for spillvann. Fosforfjernelsesinnretningen kan tilveiebringes i en hvilken som helst del av et vannrenseanlegg som har to anaerobe seksjoner og en aerob seksjon I det viste tilfellet er fosforfjernelsesinnretningen tilveiebrakt i den andre anaerobe delen. Denne konstruksjonen har den ulempen at meget store mengder fosforfjernende kjemikalier må anvendes, slik at de autotrope bakteriene ikke har optimale vekstbetingelser og at eventuelt tilstedeværende H2S ikke fjernes.

US 6 210 578 Bl beskriver et vannbehandlingsanlegg som skal anvendes i serie i forbindelse med en septiktank. Vannbehandlingsanlegget har et stort antall luftede kamre som har aerobe bakterier og to anaerobe kammere. Før de anaerobe kammerne er det et sedimentasjonskammer hvori tett materiale sedimenteres. I dette anlegget resirkuleres vann fra det anaerobe kammeret til sedimentasjonskammeret. Dette tilveiebringer forbedret strøm gjennom systemet og tillater denitrifisering i de anaerobe kammerne. Videre fortynner det toksiske forbindelser til nivåer som er akseptable for bakteriene. Dette anlegget har den ulempen at selv om det fortynner toksiske forbindelser forhindrer det dem ikke fra å genereres. I tilfelle ferier og et avbrudd i tilførselen av vann som skal behandles genereres en signifikant mengde H2S i septiktanken og deretter, når tilførselen gjenopptas, og en strøm gjennom systemet genereres, vil for mye H2S til å være tilstrekkelig fortynnet tre inn i behandlingsanlegget. Følgelig avlives bakteriene og utilstrekkelig vannbehandling tilveiebringes, hvilket resulterer i utløp av urenset vann. Videre har dette anlegget ikke en optimal fosforfjernelse.

WO 03/020650 beskriver et vannbehandlingsanlegg som har to lufteseksjoner og et strippekammer før de luftede seksjonene. Strippekammeret fjerner H2S fra spillvannet. Dette anlegget har noen av ulempene beskrevet ovenfor. Det hindrer ikke H2S i å genereres og det har ikke optimal fosforfjernelse.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en fremgangsmåte og et anlegg som har forbedret fosforfjernelse, som har forbedret oppstartingsytelse etter lengre avbrudd og som begrenser genereringen av H2S.

Ifølge et første trekk vedrører oppfinnelsen en fremgangsmåte for rensing av spillvann, hvor spillvannet underkastes en behandling i en første sone for å utfelle fosfor i en

septiktank, hvoretter spillvannet utarmet for fosfor føres suksessivt gjennom to luftede biofiltre, hver i en tank som utgjør separate soner for å oppnå en tilstand hvori det første biofilteret hovedsakelig huser heterotrofe bakterier og det andre biofilteret hovedsakelig autotrofe bakterier hvor spillvannet fra det andre biofilteret avhendes, kjennetegnet ved at en konstant mengde av vannet som er rikt på nitrat fra det andre, luftede biofilteret delvis resirkuleres til fosforutfellingssonen og at slam utfelt i eller etter biofiltrene resirkuleres til septiktanken på en slik måte at dagsbelastningen på anlegget fordeles jevnt over døgnets 24 timer.

Ifølge et annet trekk vedrører oppfinnelsen et renseanlegg omfattende en septiktank, en første seksjon med et luftet biofilter, en andre seksjon med et luftet biofilter, hvor nevnte seksjoner utgjør separate soner for å oppnå en tilstand hvor det første biofilteret hovedsakelig huser heterotrofe bakterier og det andre biofilteret hovedsakelig autotrofe bakterier, kjennetegnet ved at anlegget har resirkuleringsanordninger for resirkulering av renset vann som er rikt på nitrat og anordninger for resirkulering av slam utfelt i eller etter biofilterne til septiktanken, eller dersom fosforutfellingsenheten er til stede, til enten septiktanken eller forforutfellingsenheten.

I følge et tredje trekk vedrører oppfinnelsen anvendelsen av en renseenhet, hvor nevnte renseenhet omfatter en første seksjon med et luftet biofilter, en andre seksjon med et luftet biofilter, hvor nevnte seksjoner utgjør separate soner for å oppnå en tilstand hvori det første biofilteret hovedsakelig huser heterotrofe bakterier og det andre biofilteret hovedsakelig autotrofe bakterier, hvor nevnte renseenhet har resirkuleringsinnretninger for resirkulering av renset nitratrikt vann og innretninger for resirkulering av slam utfelt i eller etter biofilterne til en septiktank eller til en fosforutfellingsenhet i en fremgangsmåte for rensing av spillvann. Figur 1 viser et blokkdiagram av en utførelsesform av et anlegg ifølge oppfinnelsen. Figur 2 viser en utførelsesform av en renseenhet ifølge oppfinnelsen.

Fremgangsmåten for rensing av spillvann ifølge oppfinnelsen omfatter kort uttrykt trinnene:

a) lagring av spillvannet

b) eventuell fjernelse av fosforholdige forbindelser

c) spillvannet føres til en første luftet bionedbrytningssone

d) spillvannet føres fra den første luftede til den andre luftede bionedbrytningssonen for å oppnå renset vann e) renset vann føres til trinn a); eller til trinn a) og/eller trinn b) dersom b) er til stede.

Det er funnet at den ovenfor omtalte fremgangsmåten har fordelen at fremstillingen av H2S holdes på et minimum, at den nødvendige mengden kjemikalier anvendt i fosforfjernelsen reduseres, at en forbedret nitrifisering finner sted og at rensingen forbedres under oppstart etter et lengre avbrudd. Disse forbedringene vil bli beskrevet i ytterligere detaljer i de følgende delene.

Spillvannet lagres hensiktsmessig i en konvensjonell septiktank.

Fosforforbindelser fjernes fortrinnsvis ved å tilsette et middel som resulterer i en utfelling av fosforet.

Det er foretrukket å sikre en jevn belastning av anlegget ved å anvende en elektronisk kontrollert pumpe for å kontrollere strømmen av resirkulert vann og/eller slam.

I henhold til en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen justeres mengden av fosforutfellingsmiddel ved å ta i betraktning matingen av fosforholdige forbindelser og mengden av nitrat i det resirkulerte, rensede vannet, etter som nitrat virker som en donor for oksygen anvendt i fjernelsen av fosforforholdige forbindelser. Utfellingsmidlet tilsettes fortrinnsvis til den resirkulerte strømmen for å lette kontrollen av den tilsatte mengden og blandingen i lagret.

Fjernelse av fosforforbindelser utføres fortrinnsvis i septiktanken, mer foretrukket i et separat kammer i septiktanken.

Det er foretrukket å strippe spillvannet for flyktige komponenter før den første, luftede bionedbrytningssonen. Eksempler på slike flyktige komponenter er aceton, H2S, klor, terpentin, osv.

I en foretrukket utførelsesform returneres slammet fra bionedbrytningssonene til septiktanken ved hjelp av en pumpe, fortrinnsvis en mammutpumpe. Følgelig fjernes slam fra bionedbrytningssonene hvor det kan blokkere vannstrømmen og holdes i septiktanken hvorfra det er enkelt å fjerne slammet, f.eks. ved å anvende en septikvogn.

Det er foretrukket at vannet ledes fra en sone til den neste ved hjelp av enkel overstrømning.

I en foretrukket utførelsesform tillates partikler i vann behandlet i en bionedbrytningssone å sedimentere før det trer inn i den neste bionedbrytningssonen og/eller forlater prosessen.

I en spesiell foretrukket utførelsesform flyter vannet gjennom bionedbrytningssonen ved en slik hastighet at sedimentering finner sted i bionedbrytningssonen. En egnet hastighet kan bestemmes ved først å bestemme den midlere sedimenteringsraten av partiklene i vannet, og deretter justere strømningsraten slik at vannet forblir i sonen lenger enn det tar for en gjennomsnittlig partikkel å synke fra toppen av sonen til bunnen. Sedimenteringen kan sedimentere en hvilken som helst ønsket fraksjon av partiklene ved å justere strømningsraten av vann til sedimenteringsraten for den ønskede fraksjonen. Imidlertid må matingen til bakteriene tas i betraktning.

Det er foretrukket at behandlet vann resirkuleres til både fosforfjernelse og til lagringsstedet, f.eks. septiktanken.

I en spesielt foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen føres det rensede vannet fra den andre luftede bionedbrytningssonen til minst en ytterligere bionedbrytningssone for derved å oppnå ytterligere renset vann. Fortrinnsvis er antallet ytterligere bionedbrytningssoner i området fra 1-7, spesielt foretrukket 1 eller 2.

Oppfinnelsen er basert på den oppdagelsen at det er mulig, ved resirkulering av slam og/eller ved tidvis kontroll av strømmen av spillvann gjennom anlegget, å motvirke de ovenfor nevnte problemene i forbindelse med variabel spillvannproduksjon i husholdningen.

Ved å kontrollere strømmen av spillvann gjennom anlegget over tid kan spillvannet føres gjennom anlegget jevnt fordelt over hele dagen og herved tilveiebringe optimale betingelser for mikroorganismene slik at "dagsrytmetopper" nøytraliseres. Bedre bakterievekstbetingelser resulterer i bedre rensing, som igjen gir en reduksjon av overkapasiteten som ellers er nødvendig.

Ved å fjerne slam fra kammerne flere ganger i løpet av dagen og føre det til septiktankinnløpet oppnås det at anlegget befris for slam og også at anlegget "mates" etter som mengden av slam/vann som er fjernet vil skyve en tilsvarende mengde vann inn i renseanlegget fra septiktanken, uansett fluktuerende tilførsel av vann til anlegget og derved holde prosessene gående.

Ved resirkulering av renset vann som er rikt på nitrat oppnås det nitrifisering av spillvannet i septiktanken, dvs. fjernelse av nitritt og nitrat. På grunn av nærværet av nitrat er en billig fosforutfelling oppnåelig. En fordelaktig utførelsesform ifølge oppfinnelsen er en fremgangsmåte for rensing av spillvann fra småhusholdninger som omfatter:

- samling av spillvann i en septiktank

- rensing i minimum 2 seksjoner, fortrinnsvis minimum 3 seksjoner,

hvor hver seksjon har et neddykket, luftet filter og et slamutfellingstrinn, hvorved vannet og/eller slammet resirkuleres fra en eller flere seksjoner, og hvor strømmen av spillvann gjennom anlegget eventuelt kontrolleres.

I en foretrukket utførelsesform av fremgangsmåten utføres rensingen ved å anvende 3 til 5 seksjoner, hver omfattende et primært kammer med et neddykket biofilter og eventuelt en segmenteringstank.

Denne fremgangsmåten kan kombineres med hvilken som helst av de ovenfor omtalte foretrukne utførelsesformene.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for biologisk rensing av spillvann og et anlegg for anvendelse i fremgangsmåten. Spesielt er anlegget ifølge oppfinnelsen et lite renseanlegg 5-500 EP av typen "neddykket luftet biofilteranlegg", og er kjennetegnet ved at belastningen på anlegget kan finne sted tidsmessig proporsjonalt, og/eller at denitrifisering kan finne sted i "symbiose" med fosforutfelling, hvor en forutfellingstank (septiktank) deltar i prosessen.

Hele prosessen finner sted i to eller flere, fortrinnsvis tre eller flere, fortrinnsvis fire eller flere, mest foretrukket fire til syv, separate seksjoner.

Foreliggende oppfinnelse er basert på den antagelsen at ved å anordne flere seksjoner i tandem vil det oppnås en sterkt forbedret renseevne, fordi etter å ha flytt gjennom et system blir spillvannet renere ved utløpet enn ved innløpet.

I en foretrukket utførelsesform av renseanlegget føres en liten, fortrinnsvis konstant mengde vann, fortrinnsvis 3-7 ganger det aggregerte dagsforbruket av husholdningen, fra det siste kammeret i den siste seksjonen til septiktanken. Etter som vannet fra det siste kammeret er svært nitratholdig oppnås en denitrifisering i septiktanken på grunn av de anaerobe betingelsene og fritt tilgjengelig karbon. I en enda mer fordelaktig utførelsesform adderes tilbakevasking med et fosforutfellingskjemikalium, f.eks. PAX 14 fra Kemira Miljø. Det høye redokstallet fra det nitratholdige vannet forbedrer fosforutfellingen, med resulterende mindre forbruk av kjemikalier. Det utfelte fosforet forblir nå i septiktanken, og forstyrrer derfor ikke de biologiske prosessene i renseanlegget.

I en foretrukket utførelsesform har septiktanken to eller flere kamre, fortrinnsvis 2-4, mer foretrukket 3.

I en alternativ utførelsesform utføres det nitrifisering i en separat enhet. Det er imidlertid overraskende og uventet at ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, som skiller seg fra de kjente prosessene ved at den omfatter en tidsmessig proporsjonal belastning på anlegget og et endelig denitrifiserings- og fosforutfellingstrinn, oppnås utløpsanalyseresultater som er signifikant under kravene som myndighetene har lagt på langt større og langt mer avanserte anlegg.

Ifølge et ytterligere trekk vedrører oppfinnelsen, som nevnt, et anlegg for å utføre fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, dvs. et anlegg omfattende en septiktank, en første seksjon med et luftet biofilter, en andre seksjon med et luftet biofilter og eventuelt en fosforutfellingsenhet, hvor anlegget også har anordninger for resirkulering av renset vann til septiktanken, eller, dersom en fosforutfellingsenhet er til stede, til enten septiktanken eller fosforutfellingsenheten.

I en utførelsesform av oppfinnelsen tilveiebringes et renseanlegg omfattende en septiktank etterfulgt av 2 seksjoner, eventuelt flere, som hver omfatter et primært kammer med et neddykket biofilter og eventuelt en sedimenteringstank, hvor renseanlegget har anordninger for resirkulering av vann og/eller slam fra en eller flere av sedimenteringstankene til septiktanken, og har eventuelt anordninger for å kontrollere strømmen av spillvann gjennom anlegget. Anlegget kan omfatte en septiktank og flere, så som tre til fem luftede enheter som i sekvens komprimerer organisk materiale og ammonium/ammoniakk nitrogen. I tillegg en enhet som denitrifiserer og fjerner fosfor i denne samme arbeidssyklusen.

I en utførelsesform av oppfinnelsen omfatter anlegget fra 3 til 5 seksjoner, hver omfattende et primært kammer med et neddykket biofilter og eventuelt en sedimenteringstank. Det er foretrukket at rensingen omfatter anordninger for å returnere vann fra den siste seksjonen, hensiktsmessig en mengde tilsvarende den normale daglige tilførselen av spillvann eller mer, fortrinnsvis i en mengde på fra 3 til 7 ganger den normale daglige tilførselen av spillvann. Slike anordninger kan hensiktsmessig være i form av et rør eller en slange.

I henhold til en spesielt foretrukket utførelsesform er det aktuelle anlegget et lite renseanlegg av typen betegnet et neddykket luftet biofilteranlegg og som, i en foretrukket utførelsesform, har en kapasitet på mellom 5 og 500 personekvivalenter (PE). I et slikt anlegg er den biologiske delen oppdelt og separat fra nitrifiseringsdelen ved en sedimenteringsbeholder, som medfører en mer stabil renseprosess etter som nitrifiserende bakterier så å si får sin egen biofilterdel etter at det organiske materialet er dekomponert og slammet er sedimentert. Konsentrasjonen av organisk materiale i innløpet av det etterfølgende kammeret er derved sterkt redusert. Dette medfører betydelig mer stabile betingelser i anlegget hvilket resulterer i en mer optimal og effektiv rensing.

Utførelsen av et foretrukket renseanlegg er vist i figur 1, hvorfra det fremgår at anlegget består av en septiktank og fire liknende, sammenkoblede beholdere. I hver beholder er det et neddykket biofilter. Dette biofilter luftes ved hjelp av en diffuser montert under filterelementet. Diffusoren sikrer samtidig sirkulering av spillvann gjennom filteret, slik at kontakt etableres mellom spillvannet og bakteriene på filterhuden. En sedimenteringstank samler slammet fra de biologiske prosessene. Dette slammet kan returneres til septiktankinnløpet ved hjelp av et pumpesystem, fortrinnsvis en mammutpumpe.

Det delvis rensede spillvannet føres deretter til det neste kammeret osv. Konstruksjonen med fortrinnsvis tre til fire kamre er avhengig av romlige betingelser. Anlegget kan bygges som et langt og smalt anlegg, eller som et kortere, men bredere anlegg. Det som er avgjørende for rensekapasiteten er kubikkinnholdet av filterelementene og luftingen.

I en foretrukket utførelsesform føres en understrøm av det rensede spillvannet til stede i den siste slamutfellingsbeholderen tilbake til septiktankinnløpet. Til denne understrømmen tilsettes fosforutfellingskjemikalier, og nå finner samtidig denitrifisering og fosforutfelling sted i septiktanken.

Spillvannet, nå renset, føres deretter via et utløp til mottakeren. Utførelsesformen vist i figuren omfatter flere separate enheter som kan bygges sammen, og hver av dem er separat erstattbar. Med denne utførelsesformen blir det, på en enkel og anvendbar måte mulig å erstatte individuelle deler av anlegget, eller å utvide det dersom behovet skulle oppstå, f.eks. for å få øket kapasitet i form av flere PF. Fordelene ved dette er åpenbare.

Hver individuell beholder i anlegget kan være fremstilt av plast, metall, glassfiber, betong eller andre materialer. Et typisk volum av en beholder eller en seksjon for anvendelse i forbindelse med det foretrukne lille anlegget vil ligge mellom 400 liter og 25 m<3>. Det indre av beholderen eller seksjonen er, ved hjelp av en skillevegg som ikke når så langt som til bunnen av beholderen, oppdelt i en rensedel og sedimenteringsdel. En diffusor, eller annen luftfordelende enhet som fordeler luften tilveiebrakt i spillvannsinnholdet av beholderen, er posisjonert under filterelementet.

Typisk avgir diffusoren en mengde av luft mellom 10 og 100 liter luft per 100 liter beholdervolum. I en foretrukket utførelsesform er fosforutfellingsenhet inkludert i septiktanken, og det er foretrukket i fosforutfellingsenheten å anvende et oksiderende og/eller utfellende middel.

I en fortrukket utførelsesform har anlegget innretninger for å kontrollere mengden av oksiderende middel tilsatt til fosforutfellingsenheten, tatt i betraktning innholdet av nitrat i det resirkulerte rensede vannet.

Det er foretrukket at anlegget har anordninger for resirkulering av slam utfelt i eller etter bioseksjonene til septiktanken. Fortrinnsvis er nevnte innretninger i form av en pumpe, mer foretrukket en mammutpumpe.

I en foretrukket utførelsesform omfatter anlegget videre en kontrollenhet for å kontrollere mengden og/eller intervallene av resirkuleringsbehandlet vann til septiktank og/eller fosforutfellingsenhet, for deretter å tillate optimal kjøring av anlegget. Det er følgelig sikret, som beskrevet i større detaljer nedenfor, at H2S ikke akkumulerer og bakteriene sultes ikke. Fordelen med en slik kontroll er også at behandlingen av spillvann utvides til i det vesentlige 24 timer daglig, i stedet for bare timene når vann føres til anlegget, f.eks. om morgenen og kvelden.

Det er foretrukket at en seksjon med biofilterne følges av en sedimenteringsenhet for sedimentering av partikler i vannet. I en spesielt foretrukket utførelsesform er sedimenteringsenheten en integral del av seksjonen, og mest foretrukket sikres sedimenteringen ved å ha seksjoner med biofilterne dimensjonert slik at oppholdstiden av vann i seksjonen er lenger enn tiden som er nødvendig for at en på forhånd bestemt fraksjon, f.eks. 1/2,2/3, 3/4,4/5, 9/10 eller 99/100 av det faste materialet skal ha sunket fra toppen til bunnen av seksjonen.

I en foretrukket utførelsesform omfatter anlegget videre en stripperenhet lokalisert oppstrøm for seksjonene med biofilterne.

I en annen foretrukket utførelsesform omfatter anlegget videre seksjoner som hver er utstyrt med et luftet biofilter for å oppnå ytterligere renset vann. Fortrinnsvis er antallet ytterligere seksjoner i området fra 1-7, spesielt foretrukket 1 eller 2.

I en spesielt foretrukket utførelsesform utføres utfelling av fosforforbindelser i septiktanken selv, for derved å fjerne fosforforbindelser uten å anvende en individuell fosforutfellingsenhet.

Det er foretrukket å anvende et biofilter som ikke er blokker eller som ikke reduserer virkningsgraden når bakteriene vokser derpå, som i tilfelle med anvendelse av rør eller slanger. Egnede filtermaterialer er f.eks. tuber spunnet fra plasttråder eller filtermateriale tilgjengelige som BioBlok filtermaterialer. I en foretrukket utførelsesform er biofilteret anvendt i foreliggende oppfinnelse et BioBlok filter, så som BioBlok 100, som har et overflateareal på 100 m<2>/m<3>eller et BioBlok 150 som har et overflateareal på 150 m Im .

Fortrinnsvis har anlegget anordninger for å fjerne utfelt materiale fra den første og andre seksjonen.

Ifølge et ytterligere trekk vedrører oppfinnelsen som nevnt anvendelsen av en renseenhet i en fremgangsmåte som beskrevet ovenfor, hvor nevnte renseenhet omfatter en første seksjon med et luftet biofilter, en andre seksjon med et luftet biofilter, idet nevnte renseenhet har resirkuleringsanordninger for resirkulering av renset vann til en septiktank eller til en fosforutfellingsenhet.

I en foretrukket utførelsesform av renseenheten har den ett eller flere av de foretrukne trekkene ved anlegget.

I en foretrukket utførelsesform er renseenheten i form av en separat enhet som kan forbindes med en allerede eksisterende septiktank eller en fortsettelse av en allerede utplassert renseenhet.

Generelt anvender slike rensefremgangsmåter prinsippet med overstrøm ved innføring av materialer fra seksjon til seksjon i anlegget. Dette betyr at når materialet tilsettes i en posisjon oppstrøm vil materialet flyte fra denne seksjonen og gjennom de følgende seksjonene. Derfor vil, i tilfeller når matingen av spillvann til septiktanken stoppes en viss tid, f.eks. under en ferieperiode på 14 dager, ingen strøm flyte gjennom systemet.

Slike perioder påvirker renseprosessen på forskjellige måter. F.eks. kan spillvannet lagret i septiktanken begynne å fermentere. Under slik fermentering genereres en signifikant mengde av H2S i septiktanken, og når nytt råstoff tilsettes i septiktanken vil strømmen som når den biologiske seksjonen være rik på H2S. Dersom dette problemet ikke tas hånd om forgiftes bakteriene og dør, hvilket resulterer i at spillvannet ikke renses.

Under disse periodene tilføres videre intet råstoff til bakteriene og avhengig av lengden av avbruddet dør bakteriene av mangel på næring. Denne reduksjonen av bakteriefloraen gir en redusert kapasitet av fremgangsmåten/anlegget etter et slikt avbrudd. Den reduserte kapasiteten har da den følgen at noe spillvann flyter ubehandlet gjennom systemet, fordi det ikke er nok bakterier til å spise avfallet, hvilket resulterer i uttømming av utilstrekkelig renset vann.

Imidlertid kan begge disse problemene løses ved å resirkulere renset vann fra hvilken som helst biologisk seksjon, fortrinnsvis den siste, til septiktanken. Denne resirkuleringen kan være kontinuerlig eller periodisk, og finner sted både under normal drift og under avbrudd i spillvannsmatingen. Resirkuleringsfremgangsmåten kan variere avhengig av driftsbetingelsene, f.eks. kan det rensede vannet resirkuleres på en måte under normal drift og på en annen måte under avbrudd.

Resirkulering til septiktanken av dette rensede vannet som også er rikt på nitrat genererer en strøm av materiale fra septiktanken gjennom renseseksjonene av anlegget. Herved kan bakteriene fores i en lengre periode, hvilket resulterer i muligheten for lengre avbrudd uten reduksjon av rensekapasiteten under oppstarting.

Videre forhindrer denne strømmen av vann gjennom systemet under avbrudd fermenteringsprosessen og derfor genereres H2S i langt mindre grad og ikke over toksiske nivåer. Det er derfor ingen fare for at bakteriene dør under oppstart.

Fosforfjernelse utføres fortrinnsvis ved oksidering av fosforholdige forbindelser til fosfat, og utfelling av fosfat som et lite oppløselig salt. Oksidasjonsmidlet er et eksternt middel tilsatt til systemet. Vann fra nitrifiseringssonen er rikt på nitrat som er et oksidasjonsmiddel, og ved resirkulering av renset vann til fosforfjernelsestrinnet kan mengden av eksternt middel reduseres. Denne nedsettingen av mengden av eksternt oksiderende middel tillates fordi nitratet tar del i prosessen. En positiv bieffekt av anvendelsen av nitratoksiderende middel er at noe av nitratet reduseres til nitrogen, som totalt resulterer i en reduksjon i mengden av nitrat avgitt til omgivelsene.

Ved å anvende to eller flere seksjoner med luftede biofiltre sikres det at bakteriene i det vesentlige separerer en heterotrof seksjon og en autotrof seksjon. De heterotrofe bakteriene gror raskere enn de autotrofe bakteriene, og dersom deres soner ikke separeres er det en fare for at de autotrofe bakteriene undertrykkes, hvilket resulterer i at nitrifiseringen ikke finner sted og derved medfører utilstrekkelig rensing av vannet. Dersom nitrifiseringen videre ikke finner sted er fordelen med å anvende nitrat i fosforfjernelsen ikke mulig på grunn av mangelen på nitrat.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives i større detalj med henvisning til tegningene som viser foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen.

Figur 1 viser et anlegg (1) for å utføre fremgangsmåten beskrevet ovenfor. Anlegget (1) har en septiktank (2) som har et innløp (3) og et utløp (4). I septiktanken (2) er en pumpe (5) tilveiebrakt. Pumpebrønnen har en pumpe (6) og pumpebrønnen fungerer som følger: vann som skal renses flyter fra et kammer i septiktanken inn i pumpebrønnen, for derved å tillate tyngre komponenter i vannet som skal renses å sedimentere septiktanken, pumpen (6) pumper deretter vannet fra pumpebrønnen (5) til seksjonene inneholdende luftede biofiltre. I denne utførelsesformen er det fire seksjoner (7) som hver har et luftet biofilter (8), en diffusor (9) og en integrert slamsedimenteringskonus (10). Diffusoren (9) tilveiebringer luften for bakteriene som sitter på biofilteret (8). En mammutpumpe (11) resirkulerer sedimentert slam til innløpet (3) av septiktanken (2) gjennom et forbindende rør (12). Et ytterligere rør (ikke vist) resirkulerer det rensede vannet til septiktanken (2).

Figur 2 viser en utførelsesform av en renseenhet ifølge oppfinnelsen som har et innløp (20) og et utløp (21). En del av strømmen fra utløpet kan resirkuleres til fosforfjernelsesenheten og/eller til septiktanken. I denne utførelsesformen er det tre seksjoner (27) som hver har et luftet biofilter (23) og en diffusor (22). Slam produsert av bakteriene sedimenteres i bunnen (28) og ytterligere sedimentering av partikler finner sted og ytterligere sedimentering av partikler finner sted i en sedimenteringssone (24). I denne utførelsesformen er det en sedimenteringssone nabostilt til hver av seksjonene. Vannet flyter fra seksjon til seksjon via overstrøm. Overstrømmen innføres til den neste seksjonen via et rør (25) som innfører vannet i bunnen av den neste seksjonen. Alternativt kan vannet innføres i toppen og fjernes ved bunnen. Diffusoren (22) får sin tilførsel av luft gjennom et rør (26), hvor nevnte rør er forbundet med en kompressor.

Eksempel 1

I dette eksemplet ble en utførelsesform av oppfinnelsen testet.

Claims (16)

1. Fremgangsmåte for rensing av spillvann, hvor spillvannet underkastes en behandling i en første sone for å utfelle fosfor i en septiktank (2), hvoretter spillvannet utarmet for fosfor føres suksessivt gjennom to luftede biofiltre (8, 23), hver i en tank som utgjør separate soner for å oppnå en tilstand hvori det første biofilteret hovedsakelig huser heterotrofe bakterier og det andre biofilteret hovedsakelig autotrofe bakterier hvor spillvannet fra det andre biofilteret avhendes,karakterisertved at en konstant mengde av vannet som er rikt på nitrat fra det andre, luftede biofilteret delvis resirkuleres til fosforutfellingssonen og at slam utfelt i eller etter biofilterne resirkuleres til septiktanken på en slik måte at dagsbelastningen på anlegget fordeles jevnt over døgnets 24 timer.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, som omfatter: - samling av spillvann i en septiktank - rensing i minimum 2 seksjoner (7, 27), fortrinnsvis minimum 3 seksjoner, hvorved hver seksjon har et neddykket luftefilter og et slamutfellingstrinn,karakterisert vedat vannet og/eller slammet resirkuleres fra en eller flere seksjoner (7, 27) og at strømmen av spillvann gjennom anlegget (1) eventuelt kontrolleres.

3. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av krav 1 eller 2,karakterisert vedat en jevn belastning på anlegget sikres ved å anvende en elektronisk kontrollert pumpe

4. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av krav 2 eller 3,karakterisert vedat denitrifisering og utfelling av fosfor utgjøres i en septiktank (2) ved anvendelse av en returstrøm fra det siste slamutfellingstrinnet.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4,karakterisert vedat en fosforutfelling tilsettes til returstrømmen.

6. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av krav 1-5,karakterisert vedat den tilsatte mengden fosforutfellingsmiddel justeres ved å ta hensyn til matingen av fosforholdige forbindelser og mengden av nitrat i det resirkulerte, rensede vannet.

7. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av krav 2-6,karakterisert vedat det returnerte slammet anvendes for å skyve spillvann fra septiktanken til renseseksjonene.

8. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat den resirkulerte mengden vann tilsvarer den normale daglige tilførselen av spillvann.

9. Renseanlegg omfattende en septiktank (2), en første seksjon med et luftet biofilter, en andre seksjon (7, 27) med et luftet biofilter (8, 23), hvor nevnte seksjoner (7,27) utgjør separate soner for å oppnå en tilstand hvor det første biofilteret (8,23) hovedsakelig huser heterotrofe bakterier og det andre biofilteret hovedsakelig autotrofe bakterier,karakterisert vedat anlegget har resirkuleringsanordninger for resirkulering av renset vann som er rikt på nitrat og anordninger (12) for resirkulering av slam utfelt i eller etter biofilterne til septiktanken (2) eller dersom fosforutfellingsenheten er til stede, til enten septiktanken eller fosforutfellingsenheten.

10. Renseanlegg ifølge krav 9,karakterisert vedat det omfatter en fosforutfellingsenhet.

11. Renseanlegg ifølge krav 9 eller 10,karakterisert vedat det omfatter en septiktank (2) etterfulgt av minimum 2 seksjoner (7,27), fortrinnsvis minimum 3 seksjoner, som hver omfatter et primært kammer med et neddykket biofilter (8,23), idet nevnte seksjoner utgjør separate soner og en sedimenteringstank, hvor anlegget har anordninger for resirkulering av vann og/eller slam fra en eller flere av sedimenteringstankene til septiktanken.

12. Renseanlegg ifølge krav 11,karakterisert vedat det har anordninger for å kontrollere strømmen av spillvann gjennom anlegget.

13. Renseanlegg ifølge krav 11 eller 12,karakterisert vedat det omfatter fra 3 til 5 seksjoner (7, 27), hver omfattende et primært kammer med et neddykket biofilter og en sedimenteringstank.

14. Renseanlegg ifølge hvilket som helst av krav 11-13,karakterisert vedat det omfatter innretninger for å returnere vann fra den siste seksjonen.

15. Renseanlegg ifølge hvilket som helst av krav 11-13,karakterisert vedat det omfatter anordninger for avgivelse av et middel for utfelling av fosfor.

16. Anvendelse av en renseenhet, hvor nevnte renseenhet omfatter en første seksjon (7, 27) med et luftet biofilter (8,23), en andre seksjon (7,27) med et luftet biofilter, hvor nevnte seksjoner utgjør separate soner for å oppnå en tilstand hvori det første biofilteret hovedsakelig huser heterotrofe bakterier og det andre biofilteret hovedsakelig autotrofe bakterier, hvor nevnte renseenhet har resirkuleringsinnretninger for resirkulering av renset, nitratrikt vann og innretninger for resirkulering av slam utfelt i eller etter biofilterne til en septiktank eller til en fosforutfellingsenhet i en fremgangsmåte for rensing av spillvann.