NO773230L

NO773230L - DEVICE FOR TREATMENT OF A WATER MEDIUM

Info

Publication number: NO773230L
Application number: NO773230A
Authority: NO
Inventors: Ferdinand Besik
Original assignee: Ferdinand Besik
Priority date: 1976-09-21
Filing date: 1977-09-20
Publication date: 1978-03-22
Also published as: JPS5533960B2; CA1036720A; IT1090227B; FR2364859A1; IL52762A; GB1584373A; NL7710357A; DK414877A; DE2739090A1; IL52762A0; JPS5338162A

Description

En ytterligere hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en vannbehandlingsprosess hvor forskjellige organiske suspenderte bestanddeler, nitrogeninneholdende forbindelser og fosforinneholdende forbindelser fjernes fra avfallsvannet ved samvirkende biologiske og kjemiske reaksjoner. A further purpose of the invention is to provide a water treatment process where various organic suspended components, nitrogen-containing compounds and phosphorus-containing compounds are removed from the waste water by interacting biological and chemical reactions.

En ytterligere hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte for rensing av forurenset vann, som kan arbeide uten tilsyn og som lett kan tilpasses anvendelse i store by-avfallsvannsbehandlingssystemer, leiegårdsbehandlingssystemer, villabehandlingssystemer, vannbehandlingssystemer på båter, skip, lystbåter o.l., i kjøpesentra, flyhavner, friluftsarealer, såsom teltplasser o.l., avfallsbehandlingssystemer i nærings-middelindustrier, fiskeforedlingsbedrifter, masse-og papir-industrier, koksbehandlingstrinnene i et stålverk, malings-industrien og i enhver annen type industri, eller fra bebodde områder hvor det er ønskelig å foreta en vannrensing hvor helt eller delvis biodegraderbare forurensninger og ikke-biodegraderbare forurensninger skal fjernes. A further purpose of the invention is to provide a method for purifying polluted water, which can work without supervision and which can easily be adapted for use in large urban waste water treatment systems, tenement treatment systems, villa treatment systems, water treatment systems on boats, ships, yachts etc., in shopping centres, airports , open air areas, such as tent pitches etc., waste treatment systems in food industries, fish processing companies, pulp and paper industries, the coke processing steps in a steel mill, the paint industry and in any other type of industry, or from inhabited areas where it is desirable to carry out water purification where fully or partially biodegradable pollutants and non-biodegradable pollutants must be removed.

Det er en ytterligere hensikt med oppfinnelsen å tilveiebringe en renseprosess for avfallsvann, som sammenlignet med eksisterende systemer behandler vannet på en mere effektiv måte og derved reduserer den fysikalske størrelse av behandlingssystemet. It is a further purpose of the invention to provide a purification process for waste water, which, compared to existing systems, treats the water in a more efficient manner and thereby reduces the physical size of the treatment system.

En ytterligere hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringeA further object of the invention is to provide

en fremgangsmåte for behandling av avfallsvann ved hvilken avfallsvannet på en effektiv måte bringes i kontakt med et høykonsentrert, aktivt slam inneholdende den blandede aktive mikrobielle populasjon for nedbrytning av forurensningene. a process for treating waste water in which the waste water is effectively brought into contact with a highly concentrated, activated sludge containing the mixed active microbial population to break down the pollutants.

et behandlingssystemapparat som lett kan tilpasses miniatyr-isering for anvendelse på steder med begrenset plass, slik som i en enkel familievilla, båter, friluftsfremkomstmidler o.l.. a treatment system device that can easily be adapted to miniaturization for use in places with limited space, such as in a simple family villa, boats, means of outdoor recreation etc.

Disse hensikter, fordeler og trekk ved oppfinnelsen oppnåsThese purposes, advantages and features of the invention are achieved

ved å kontakte forurenset vann med aktive media som innbefatter, bl.a., aktive mikroorganismer i et aktivert slam og ett eller flere pulveriserte eller finfordelte mineraler. Tilstedevæ-relsen av mineralet i de aktive media fremmer konsentrasjonen og fordelingen av de aktive mikroorganismer i reaksjonssystemet og bevirker en effektiv mikrobiell degradering av biodegraderbare forurensninger og presipitering av bestanddeler som er tilstede i ioneform i vannet som behandles. Det valgte pulveriserte mineral eller mineraler bør i det vesentlige være uoppløselige i avfallsvannet og ikke-toksisk overfor de aktive mikroorganismer. by contacting contaminated water with active media that includes, among other things, active microorganisms in an activated sludge and one or more powdered or finely divided minerals. The presence of the mineral in the active media promotes the concentration and distribution of the active microorganisms in the reaction system and causes effective microbial degradation of biodegradable pollutants and precipitation of constituents that are present in ionic form in the water being treated. The chosen powdered mineral or minerals should be essentially insoluble in the waste water and non-toxic to the active microorganisms.

Selv om det pulveriserte mineralet eller mineraler har en begrenset oppløselighet eller i det vesentlige er uoppløselig Even if the powdered mineral or minerals have a limited solubility or are essentially insoluble

i det behandlede avfallsvann, vil det imidlertid dissosierein the treated wastewater, however, it will dissociate

i en viss grad å frigjøre metallioner. De frigjorte metallioner vil virke behjelpelig med å kontrollere det behandlede avløpsvanns pH, samt også kombinere med andre ionetyper i avfallsvannet, såsom fosfater og danne uoppløselige presipitater og derved være behjelpelig med å fjerne fosfater fra avfallsvannet. Som følge av mineralenes i det vesetnlige uoppløselige natur så kan fornyelse av mineralene holdes ved et minimum. to some extent to release metal ions. The liberated metal ions will be helpful in controlling the pH of the treated waste water, as well as combining with other ion types in the waste water, such as phosphates and forming insoluble precipitates and thereby being helpful in removing phosphates from the waste water. Due to the essentially insoluble nature of the minerals, renewal of the minerals can be kept to a minimum.

For å forbedre klarheten av avløpet kan pulverisert eller •granulert aktivt karbon tilsettes til de ■■ aktive media. i tillegg kan forskjellige behandlingskjemikalier, såsom alun og flokkuleringsmidler tilsettes for å forbedre kvaliteten av avløpet, i henhold til standard avløpsbehandlingsteknikk. To improve the clarity of the effluent, powdered or •granulated activated carbon can be added to the ■■ active media. in addition, various treatment chemicals such as alum and flocculants may be added to improve the quality of the effluent, according to standard effluent treatment techniques.

Anvendelse av en eller flere pulveriserte mineraler i avfallsbehandlingssystemer vil spesielt fremme effektiviteten i fluidiserte sjiktreaksjonssystemer. Mineralene kombinerer med eller oppsamler på deres overflater de aktive mikroorganismer slik at de suspenderte mineralpartikler i det fluidiserte sjikt fremmer fordeling av mikroorganismene i avfallsvann når dette passerer gjennom det fluidiserte sjikt. Som følge av deres relativt høye densitet vil mineralene bidra til å bibeholde en høy konsentrasjon av den blandede mikrobielle populasjon i det fluidiserte sjikt, samt også tillate behandling ved høyere strømningshastigheter av avfallsvannet enn det som var mulig ved kjente behandlingsprosesser. Application of one or more powdered minerals in waste treatment systems will particularly promote the efficiency of fluidized bed reaction systems. The minerals combine with or collect on their surfaces the active microorganisms so that the suspended mineral particles in the fluidized layer promote distribution of the microorganisms in waste water when this passes through the fluidized layer. As a result of their relatively high density, the minerals will help to maintain a high concentration of the mixed microbial population in the fluidized bed, as well as allowing treatment at higher flow rates of the waste water than was possible with known treatment processes.

Konsentrasjonen av det pulveriserte mineral i et fluidisert sjikt kan variere betydelig, avhengig av densiteten for det valgte mineral og strømningshastighetene for avfallsvannet gjennom det fluidiserte sjikt. Mineralkonsentrasjonen bør være tilstrekkelig til a øke densiteten av det aktiverte slam ved kombinasjonen av mineralet med dette, slik at det er en effektiv netto forøkelse av konsentrasjonen av de aktive mikroorganismer i det fluidiserte sjikt. Mineralet er vanligvis finfordelt og det har en partikkelstørrelse på 50 The concentration of the powdered mineral in a fluidized bed can vary significantly, depending on the density of the selected mineral and the flow rates of the waste water through the fluidized bed. The mineral concentration should be sufficient to increase the density of the activated sludge by combining the mineral with this, so that there is an effective net increase in the concentration of the active microorganisms in the fluidized layer. The mineral is usually finely divided and it has a particle size of 50

mesh eller mindre (United States Standard Screens). mesh or smaller (United States Standard Screens).

Forskjellige typer avfallsbehandlingssystemapparater kan anvendes, eksempelvis et standard aktivert slamavfallsbe-handlingssystem hvori mineralpulveret kan innføres i avfallsvannet for å oppnå fordelene ifølge foreliggende' oppfinnelse. Vanligvis omfatter avfallsbehandlingssystemapparatet kommuni-serende kamre i det minste omfattende et luftningskammer, Different types of waste treatment system apparatus can be used, for example a standard activated sludge waste treatment system in which the mineral powder can be introduced into the waste water to obtain the benefits according to the present invention. Generally, the waste treatment system apparatus comprises communicating chambers at least comprising an aeration chamber,

et slamseparasjonskammer og et klaringskammer.a sludge separation chamber and a clarification chamber.

I henhold til et trekk ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen så innarbeides et fluidisert sjikt i et slik apparat for å oppnå de ovenfornevnte trekk ved oppfinnelsen. Et slikt fluidisert sjikt kan tilveiebringes i forskjellige trinn i behandlingsapparatet, eksempelvis i slamseparasjonskammeret eller i klargjørinskammeret. According to a feature of the method according to the invention, a fluidized layer is incorporated in such an apparatus in order to achieve the above-mentioned features of the invention. Such a fluidized layer can be provided in different stages of the treatment apparatus, for example in the sludge separation chamber or in the preparation chamber.

I den hensikt å fremme de forskjellige biologiske prosesser som finner sted under den mikrobielle degradering av forurensningene bør forskjellige konsentrasjoner av oppløst oksygen bibeholdes i behandlingssystemet for å sikre bio-oksydering av suspendert organisk materiale, nitrifisering av ammoniakk-forbindelser og respirerende denitrifisering av nitritter og nitrater. Ytterligere vil blandingen i det fluidiserte sjikt fremme presipitering av fosforinneholdende forbindelser ved metallioner som dissosieres fra mineralene, fremme flok-kulering og koagulering av suspenderte faststoffer og bibeholde en pH i væskefasen som er gunstig for dannelse av fosfationer o.l.. In order to promote the different biological processes that take place during the microbial degradation of the pollutants, different concentrations of dissolved oxygen should be maintained in the treatment system to ensure bio-oxidation of suspended organic matter, nitrification of ammonia compounds and respirable denitrification of nitrites and nitrates . Furthermore, the mixture in the fluidized layer will promote precipitation of phosphorus-containing compounds by metal ions that dissociate from the minerals, promote flocculation and coagulation of suspended solids and maintain a pH in the liquid phase that is favorable for the formation of phosphate ions etc.

Apparatet i henhold til foreliggende oppfinnelse for behandling av avfallsvann kan konstrueres i tilstrekkelig liten skala for installasjon i enkelte familievillaer eller i tilstrekkelig stor skala for å håndtere avfallsvann fra byer, industrier og andre store konsern. Apparatet kan innbefatte et lukket rom hvori en hellende plate er anordnet for å definere og separere et luftekammer fra et slamseparasjonskammer. Den hellende plate definerer i kammeret to triangu-lært formede seksjoner hvor den smaleste del av luftekammeret er under den smaleste del av slamseparasjonskammeret. I henhold til et trekk ved oppfinnelsen kan den nedre ende av den hellende sperreplate være anordnet på en slik måte at det dannes en innsnevring for strømmen av avfallsvannet fra luftekammeret og inn i slamseparasjonskammeret, slik at strømnings-hastigheten for vannet stiger når det føres inn i .slamsepa-ras jonskammeret. Den forøkede oppadrettede strøm av avfallsvannet danner et fluidisert sjikt av aktivt media i slamse-paras jonskammeret . Følgelig bør høyden av slamseparasjonskammeret være tilstrekkelig til å dempe den oppadrettede strøm av vannet i dette, slik at et rolig område dannes i den øvre del av slamseparasjonskammeret, slik at det oppnås en effektiv separasjon av en vesentlig bestanddel av det aktiverte slam fra det behandlede avfallsvann. The device according to the present invention for treating waste water can be constructed on a sufficiently small scale for installation in individual family villas or on a sufficiently large scale to handle waste water from cities, industries and other large groups. The apparatus may include an enclosed space in which an inclined plate is arranged to define and separate an aeration chamber from a sludge separation chamber. The inclined plate defines in the chamber two triangular-shaped sections where the narrowest part of the aeration chamber is below the narrowest part of the sludge separation chamber. According to a feature of the invention, the lower end of the sloping barrier plate can be arranged in such a way that a constriction is formed for the flow of the waste water from the aeration chamber into the sludge separation chamber, so that the flow rate of the water increases when it is fed into .sludge sepa-ras ion chamber. The increased upward flow of the waste water forms a fluidized layer of active media in the sludge separation chamber. Accordingly, the height of the sludge separation chamber should be sufficient to dampen the upward flow of the water therein, so that a calm region is formed in the upper part of the sludge separation chamber, so that an effective separation of a significant component of the activated sludge from the treated waste water is achieved .

Hydraulikken for klaringskammeret kan konstrueres for å tilveiebringe et fluidisert sjiktområde i dette for å oppnå fordelene og trekkene ved foreliggende oppfinnelse. Dette kan oppnås ved forskjellige arrangementer av nedstrøms-og opp-strøms-kanaler. Skillevegger separerer nedstrøms- og opp-strøms-kanalene hvor et fluidisert sjikt kan dannes i opp-strøms-kanaldelene. Skilleanordninger kan også anvendes for å separere oppstrøms-kanalene fra slamavsetningskamre, hvor høyden av skilleanordningene som separerer slamseparasjonskamrene fra oppstrøms-kanalene er slik at det sikres et tilstrekkelig volum for å holde det fluidiserte sjikt av aktive media for den spesielle strømningshastighet for det behandlede avfallsvann derigjennom. The hydraulics for the clearing chamber can be designed to provide a fluidized bed area therein to achieve the advantages and features of the present invention. This can be achieved by different arrangements of downstream and upstream channels. Partition walls separate the downstream and upstream channels where a fluidized layer can form in the upstream channel parts. Separating devices can also be used to separate the upstream channels from sludge deposition chambers, where the height of the separating devices that separate the sludge separation chambers from the upstream channels is such that a sufficient volume is ensured to hold the fluidized layer of active media for the particular flow rate of the treated waste water through it .

De nevnte og andre hensikter, fordeler og trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av den etterfølgende detaljerte beskrivelse av foretrukne utførelsesformer, slik som vist i tegningene, hvor: fig. 1 er et skjematisk snitt av et apparat som kan anvendes for utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, The aforementioned and other purposes, advantages and features of the invention will be apparent from the subsequent detailed description of preferred embodiments, as shown in the drawings, where: fig. 1 is a schematic section of an apparatus that can be used for carrying out the method according to the invention,

fig. 2 er et delvis gjennomskåret perspektivsnitt av utlig-nings- og luftningskammeret i henhold til en foretrukket ut-førelse av oppfinnelsen for anvendelse av behandling av avfallsvann, fig. 2 is a partially cut-away perspective section of the equalization and aeration chamber according to a preferred embodiment of the invention for use in the treatment of waste water,

fig. 3 er et gjennomskåret perspektivsnitt av klaringskammeret i apparatet, hvilket kammer kommuniserer med reaktorkammeret vist i fig. 2, fig. 3 is a cross-sectional perspective section of the clearing chamber in the apparatus, which chamber communicates with the reactor chamber shown in fig. 2,

fig. 4 viser et snitt tatt langs linjen 4 - 4 i fig. 3, og fig. 4 shows a section taken along the line 4 - 4 in fig. 3, and

fig. 5 er en grafisk fremstilling som viser fellingshastig-heter for forskjellige former av aktive media. fig. 5 is a graphical presentation showing the settling rates for different forms of active media.

Det er ikke fullt ut forstått hvorledes det pulveriserte mineral kombineres med de aktive mikroorganismer og påvirker samtidig de biologisk-kjemisk reaksjoner som finner sted, imidlertid, er det antatt at de pulveriserte mineraler tilveiebringer overflater på hvilke de aktive mikroorganismer ansamles og derved forøker densiteten for det dannede aktive slam,og at aktiviteten av faststoffets overflater på It is not fully understood how the powdered mineral combines with the active microorganisms and at the same time affects the biological-chemical reactions that take place, however, it is assumed that the powdered minerals provide surfaces on which the active microorganisms accumulate and thereby increase the density of the formed active sludge, and that the activity of the solid's surfaces on

en eller annen måte påvirker den kjemiske reaksjonen. Dette fremmer separasjonen av slammet fra avfallsvannet og fremmer fordelingen av mikroorganismene i det aktive slam når avfallsvannet strømmer gjennom slammet og forbedrer utbyttet av de kjemiske og biologiske reaksjoner som samtidig finner sted. Når populasjonen av mikroorganismene øker vil mineralet tjene til å bibeholde mikroorganismene i slammet, og dette vil være behjelpelig til å bibeholde en høy konsentra- somehow affects the chemical reaction. This promotes the separation of the sludge from the waste water and promotes the distribution of the microorganisms in the activated sludge when the waste water flows through the sludge and improves the yield of the chemical and biological reactions that take place at the same time. When the population of the microorganisms increases, the mineral will serve to retain the microorganisms in the sludge, and this will be helpful in maintaining a high concentration

sjon av mikroorganismer i reaksjonssystemet. Det finnes flere forskjellige typer mineraler som kan anvendes forutsatt at de er ikke-toksiske overfor mikroorganismene, finfordelt og er i det vesentlige uoppløselige i avfallsvannet. Eksempler på mineraler som kan anvendes i prosessen er: Calcitt, Cerussitt, Clinoptilolitt, Korundum, Diaspor, Gibbsitt, Halloysitt, Hematitt, Kyanitt, Milleritt, samt blandinger derav o.l.. tion of microorganisms in the reaction system. There are several different types of minerals that can be used provided that they are non-toxic to the microorganisms, finely divided and are essentially insoluble in the waste water. Examples of minerals that can be used in the process are: Calcite, Cerussite, Clinoptilolite, Corundum, Diaspore, Gibbsite, Halloysite, Hematite, Kyanite, Millerite, as well as mixtures thereof etc.

Flesteparten av disse mineraler er uoppløselige eller i det vesentlige uoppløselige i vann, f.eks. Gibbsitt og Hematitt er i det vesentlige uoppløselige, mens Cacitt og Korundum ut-viser en svak oppløselighetsgrad i vann. Det vil naturligvis forstås at selv om mineralene i det vesentlige er uoppløselige i vann vil de utvise en tendens til dissosiering og frigjøre metallioner i avfallsvannet som behandles. Disse frigjorte metallioner kan kombinere med fosfater eller andre ionetyper i•avfallsvannet og danne uoppløselige presipitater. De frigjorte metallioner vil også bidra til å kontrollere pH i systemet, hvor det ønskede området ligger mellom 6 og 8. Most of these minerals are insoluble or essentially insoluble in water, e.g. Gibbsite and Hematite are essentially insoluble, while Cacite and Corundum show a weak degree of solubility in water. It will of course be understood that even if the minerals are essentially insoluble in water, they will show a tendency to dissociate and release metal ions in the waste water that is treated. These released metal ions can combine with phosphates or other ion types in the waste water and form insoluble precipitates. The released metal ions will also help to control the pH in the system, where the desired range is between 6 and 8.

De pulveriserte mineraler er fortrinnsvis malte slik at de passerer en 50 mesh sikt eller opp til en 300 mesh sikt The powdered minerals are preferably ground so that they pass a 50 mesh sieve or up to a 300 mesh sieve

(United States Standard Screen Mesh). Jo mere finfordelt mineralet er desto større vil overflatearealet bli, på hvilket mikroorganismene og suspendert faststoff kan ansamle seg og absorberes derpå. (United States Standard Screen Mesh). The more finely divided the mineral is, the larger the surface area will be, on which the microorganisms and suspended solids can accumulate and then be absorbed.

Avfallsvannet som behandles i henhold til foreliggende fremgangsmåte bringes i kontakt med en blanding av aktive mikroorganismer, ett eller flere pulveriserte mineraler, presipitater og andre additiver. Denne kombinasjonen omtales som de aktive media. The waste water treated according to the present method is brought into contact with a mixture of active microorganisms, one or more powdered minerals, precipitates and other additives. This combination is referred to as the active media.

Med fremgangsmåtens iboende fordeler kan avfallsbehandlingssystemer fremstilles i forskjellige størrelseområder fra de som kan installeres i kjelleren i en enkel familiebolig til størrelser som er i stand til å håndtere avfallsvann fra større byer, industrielt avfallsvann og fra andre kil-der med stort volum av avfalls- eller råvann. Fremgangsmåten i henhold til•oppfinnelsen kan lett anvendes i eksisterende avfallsvannsbehandlingssystemer, såsom i de aktiverte slam-prosesser hvori behandles byavfallsvann og industrielt avfallsvann. I henhold til en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen, viser fig. 1 skjematisk et With the inherent advantages of the method, waste treatment systems can be produced in different size ranges from those that can be installed in the basement of a simple family home to sizes capable of handling waste water from major cities, industrial waste water and from other sources with large volumes of waste or raw water. The method according to the invention can easily be used in existing waste water treatment systems, such as in the activated sludge processes in which municipal waste water and industrial waste water are treated. According to a preferred embodiment of the invention, fig. 1 schematically et

reaktorsystem i hvilket trekkene ifølge oppfinnelsen kan ut-føres. reactor system in which the features according to the invention can be carried out.

Reaktorsystemet 10 omfatter et utligningskammer 12, et luftekammer 14, et slamseparasjonskammer 16 og et klaringskar 18. Luft tilføres til de forskjellige luftpumper i reaktorsystemet 10 ved hjelp av lufttilførselsrørledningen 20. Avfallsvann føres inn i reaktorsystemet 10 ved hjelp av rørledningen 22 som munner ut i utligningskammeret 12. Utligningskammeret 12 demper effekten av store variasjoner i strømningshastig-heten for det innkommende avfallsvann og stabiliserer de hydrauliske forhold og væskenivåene i resten av systemet. The reactor system 10 comprises an equalization chamber 12, an aeration chamber 14, a sludge separation chamber 16 and a clarification vessel 18. Air is supplied to the various air pumps in the reactor system 10 by means of the air supply pipeline 20. Waste water is fed into the reactor system 10 by means of the pipeline 22 which opens into the equalization chamber 12. The equalization chamber 12 dampens the effect of large variations in the flow rate of the incoming waste water and stabilizes the hydraulic conditions and liquid levels in the rest of the system.

Nivået av avfallsvannet i utligningskammeret 12 kan variere fra nivå 24 og opp til nivå 26 uten i vesentlig grad å påvirke nivåene i luftekammeret 14 og i slamseparasjonskammeret 16. En luftdiffusør 28 er anordnet mellom platen 30 og veg-gen av kammeret 12 for å fremme blanding i pilene 32's retning.. Blandingen av det rå innkommende avfallsvann med materialet som allerede finnes i utligningskammeret har tendens til å nivellere ut konsentrasjonstopper av forskjellige typer foru-rensende bestanddeler. The level of the waste water in the equalization chamber 12 can vary from level 24 up to level 26 without significantly affecting the levels in the aeration chamber 14 and in the sludge separation chamber 16. An air diffuser 28 is arranged between the plate 30 and the wall of the chamber 12 to promote mixing in the direction of the arrows 32. The mixing of the raw incoming waste water with the material already present in the equalization chamber tends to level out concentration peaks of various types of polluting constituents.

Materialet i utligningskammeret 12 pumpes inn i luftekammeret 14 ved hjelp av luftpumpen 34. Det hydrostatiske trykk kan påvirke, avhengig av den anvendte luftpumpetype, strømnings-hastigheten gjennom pumpen. For høyere nivåer av væske i utligningskammeret vil pumpen overføre væsken med en høyere strømningshastighet enn når væsken er ved et lavere nivå. Strømningshastigheten for avfallsvæsken gjennom pumpen 34 bestemmer strømningshastigheteneav avfallsvannet til klare-kammeret og på sin side strømningshastigheten av avløpet fordi resten av systemet er i hydrostatisk balanse. Det vil forstås at hvis en konstant strømningshastighet av det innkommende avfallsvann kan oppnås og at denne hastighet er slik at den ikke forstyrrer de hydrauliske forhold i resten av systemet så kan utligningskammeret 12 elimineres. The material in the equalization chamber 12 is pumped into the air chamber 14 by means of the air pump 34. The hydrostatic pressure can affect, depending on the type of air pump used, the flow rate through the pump. For higher levels of liquid in the equalization chamber, the pump will transfer the liquid at a higher flow rate than when the liquid is at a lower level. The flow rate of the waste liquid through the pump 34 determines the flow rates of the waste water to the clear chamber and in turn the flow rate of the effluent because the rest of the system is in hydrostatic balance. It will be understood that if a constant flow rate of the incoming waste water can be achieved and that this rate is such that it does not disturb the hydraulic conditions in the rest of the system, then the equalization chamber 12 can be eliminated.

Luftekammeret 14 er i det vesentlige isolert fra slamseparasjonskammeret 16 ved hjelp av en hellende skilleanordning 36. Luftdiffusører 38 er anordnet bak skilleanordningen 40 for å trekke de aktive media og det behandlede avfallsvann fra slam-separas jonskammeret og løfte det opp gjennom luftekanalen 42. Det luftede vann strømmer ut av kanalen 4 2 og inn i luftekam-?-meret 14 i retningen vist med pilen 44. Den hellende plate 36 isolerer vannet fra slamseparasjonskammeret 16 slik at dette vann strømmer nedover mot innsnevringen 4 6 ved bunnen av luftekammeret 14. Som følge av at luftdiffusørene 38 trekker væske fra slamseparasjonskammeret 16 så vil strømnings-hastigheten av væsken tilta når den passerer gjennom innsnevringen 4 6 fordi denne virker som en begrensning i strømmen. Væsken strømmer deretter oppover i retningen vist med pilene 48 for å ekspandere sjiktet av aktive media avsatt i bunnen av kammeret 16, og med en tilstrekkelig oppadrettet strømnings-hastighet for væsken vil sjiktet av aktive media ekspanderes ytterligere og danne et fluidisert sjikt i dette området av slamseparasjonskammeret 16. I tillegg vil den oppadrettede strøm av væsken løfte det aktive media som avsetter seg på bunnen i slamseparasjonskammeret opp i det fluidiserte sjiktarealet og bibeholde en høy konsentrasjon av aktive mikroorganismer i det fluidiserte sjikt av aktive media. The aeration chamber 14 is substantially isolated from the sludge separation chamber 16 by means of an inclined separator 36. Air diffusers 38 are arranged behind the separator 40 to draw the active media and the treated waste water from the sludge separation chamber and lift it up through the aeration channel 42. water flows out of the channel 4 2 and into the aeration chamber 14 in the direction shown by the arrow 44. The inclined plate 36 isolates the water from the sludge separation chamber 16 so that this water flows downwards towards the constriction 4 6 at the bottom of the aeration chamber 14. As a result because the air diffusers 38 draw liquid from the sludge separation chamber 16, the flow rate of the liquid will increase when it passes through the constriction 4 6 because this acts as a restriction in the flow. The liquid then flows upwards in the direction shown by the arrows 48 to expand the layer of active media deposited in the bottom of the chamber 16, and with a sufficient upward flow velocity of the liquid the layer of active media will further expand and form a fluidized layer in this area of the sludge separation chamber 16. In addition, the upward flow of the liquid will lift the active media that settles on the bottom in the sludge separation chamber up into the fluidized bed area and maintain a high concentration of active microorganisms in the fluidized layer of active media.

De aktive mikroorganismer i de aktive media fluidiseres derfor i dette området for en spesiell strømningshastighet av avfallsvannet, slik som bestemt av strømingshastigheten med hvilken luftdiffusørene38 pumper væske opp gjennom kanalen 42, samt også påvirket av strømningshastigheten med hvilken pumpen 34 overfører væske fra utligningskammeret 12 og inn i luftekammeret 14. The active microorganisms in the active media are therefore fluidized in this area for a particular flow rate of the waste water, as determined by the flow rate with which the air diffusers 38 pump liquid up through the channel 42, and also influenced by the flow rate with which the pump 34 transfers liquid from the equalization chamber 12 into in the air chamber 14.

En mindre del av det luftede avfallsvann vil når det forlater kanalen 4 2 strømme over toppen av reaktorkammeret 14 og tøm-mes tilbake i utligningskammeret 12 gjennom åpn i.ngen 50, anordnet i skilleanordningen 52 i reaktorsystemet. På denne måte vil de aktive media innbefattende mikroorganismene inn- føres i utligningskammeret i den hensikt å påbegynne den biologiske og kjemiske degradering av forurensningene i avfallsvannet, samt også utligne variasjoner i konsentrasjoner av forurensningene i det innkommende avfallsvann. A smaller part of the aerated waste water will, when it leaves the channel 4 2 , flow over the top of the reactor chamber 14 and be emptied back into the equalization chamber 12 through the opening 50, arranged in the separation device 52 in the reactor system. In this way, the active media including the micro-organisms will be introduced into the equalization chamber with the intention of starting the biological and chemical degradation of the pollutants in the waste water, as well as compensating for variations in concentrations of the pollutants in the incoming waste water.

Konsentrasjonsnivåene av oppløst oksygen i luftekammeret 14 ogThe concentration levels of dissolved oxygen in the aeration chamber 14 and

i slamseparasjonskammeret 16 varierer i vesentlig grad for å tilveiebringe et aerobt miljø/i hvilket den blandede populasjon av mikroorganismer oksyderer de organiske bestanddeler og nitrifiserer ammoniumforbindelser til å gi metallnitrater og nitritter og for å tilveiebringe et i det vesentlige ikke-oksyderende miljø i det samme system, hvorved den blandede mikrobielle populasjon denitrifiserer nitratene og nitrittene under dannelse av fritt nitrogen. Nivåene av oppløst oksygen i den øvre del av luftekammeret 14 er høyest som følge av gjennom-gangen av avfallsvann gjennom luftekammeret 42. Oksygennivå-ene ligger vanligvis i området 1 — 2 mg/l. Når avfallsvannet og de aktive media strømmer nedover i reaksjonskammeret 14 in the sludge separation chamber 16 varies substantially to provide an aerobic environment/in which the mixed population of microorganisms oxidizes the organic constituents and nitrifies ammonium compounds to produce metal nitrates and nitrites and to provide a substantially non-oxidizing environment in the same system , whereby the mixed microbial population denitrifies the nitrates and nitrites, forming free nitrogen. The levels of dissolved oxygen in the upper part of the aeration chamber 14 are highest as a result of the passage of waste water through the aeration chamber 42. The oxygen levels are usually in the range of 1 — 2 mg/l. When the waste water and the active media flow down into the reaction chamber 14

vil nivået av oppløst oksygen avta som følge av oksygenopp-the level of dissolved oxygen will decrease as a result of oxygen

tak i den biologiske oksydasjon av degraderbare organiske bestanddeler og nitrifisering av ammoniumforbindelser. Oppløst oksygen har et lavere nivå i det innsnevrede området 4 6 av reaktoren og kan være mindre'enn 0,5 mg/l. tackle the biological oxidation of degradable organic components and nitrification of ammonium compounds. Dissolved oxygen has a lower level in the constricted area 4 6 of the reactor and may be less than 0.5 mg/l.

Miljøet i kammeret 16 vil derfor nærme seg ikke-oksyderende betingelser og som et resultat derav,vil den blandede mikrobielle populasjon påbegynne en respirerende denitrifisering av nitrater og nitritter for å fjerne oksygenmolekyler fra disse forbindelser og frigjøre fritt nitrogen fra systemet. De-nitrif iseringen av nitrater og nitritter fortsettes i det fluidiserte sjiktarelaet ved pilen 48. En del av de aktive media i det fluidiserte sjiktarealet trekkes ut som vist ved pilen 54 og føres tilbake til luftekanalen 42. Over det fluidiserte sjiktområdet 48 vil de aktive mikroorganismer, presipitater og annet faststoff separere fra den behandlede avfallsvæske i den rolige sone 57. Det behandlede avfalls- The environment in the chamber 16 will therefore approach non-oxidizing conditions and, as a result, the mixed microbial population will begin a respiring denitrification of nitrates and nitrites to remove oxygen molecules from these compounds and release free nitrogen from the system. The denitrification of nitrates and nitrites is continued in the fluidized bed area at arrow 48. Part of the active media in the fluidized bed area is extracted as shown by arrow 54 and fed back to the air channel 42. Above the fluidized bed area 48, the active microorganisms will , precipitates and other solid matter separate from the treated waste liquid in the quiet zone 57. The treated waste

vann strømmer inn i klargjøringskaret 18 via kanalen 56. water flows into the preparation vessel 18 via the channel 56.

Konsentrasjonen av mikroorganismer i de aktive media kan bli høy, spesielt i det fluidiserte sjiktområdet i slamseparasjonskammeret som følge av den iboværende effektivitet av et fluidisert sjikt. Det er funnet at konsentrasjonen av aktive media i den blandede væske overstiger 20 g/l. Som følge av egen-skapene for det fluidiserte sjikt vil de aktive media ikke strømme opp gjennom kanalen 56 til klaringskammeret 18 hvis der ikke finnes et overskudd forårsaket av en vekst.i den mikrobielle populasjon. The concentration of microorganisms in the active media can become high, especially in the fluidized bed area of the sludge separation chamber as a result of the inherent efficiency of a fluidized bed. It has been found that the concentration of active media in the mixed liquid exceeds 20 g/l. Due to the properties of the fluidized bed, the active media will not flow up through the channel 56 to the clearing chamber 18 if there is not an excess caused by a growth in the microbial population.

Biokjemiske reaksjoner skjer også i klargjøringskammeret 18. For å sikre at aktive mikroorganismer finnes i klargjørings-kammeret, uten å basere seg på at et overskudd overføres via kanalen 56.. så er det anordnet en luftpumpe 58 for å pumpe det aktive media som inneholder mikroorganismene inn i klargjø-ringskammeret 18 via kanalen 60. Kjemikalier såsom alun og flokkuleringsmidler kan innføres i klargjøringskammeret i henhold til standard avfallsbehandlingsprosedyrer. Biochemical reactions also take place in the preparation chamber 18. To ensure that active microorganisms are present in the preparation chamber, without relying on an excess being transferred via the channel 56, an air pump 58 is arranged to pump the active media containing the microorganisms into the preparation chamber 18 via channel 60. Chemicals such as alum and flocculants can be introduced into the preparation chamber according to standard waste treatment procedures.

Klaringskammeret tjener for å skille suspendert faststoffThe clarification chamber serves to separate suspended solids

fra avfallsvannet og ytterligere for å redusere nivået av forurensninger i slikt vann for å tilveiebringe en klar, luktfri effluent med konsentrasjon av fosfater, nitrater, nitritter,amrøniakk og BOD, som er sikker for omgivelsene og resipienten. from the waste water and further to reduce the level of contaminants in such water to provide a clear, odorless effluent with a concentration of phosphates, nitrates, nitrites, ammonia and BOD, which is safe for the environment and the recipient.

I klaringskammeret 18 dannes et fluidisert sjikt genereltIn the clearing chamber 18, a fluidized layer is generally formed

i området 62 ved å sikre strømninger slik som vist i tegningene i pilenes retninger. Luftpumper 64 trekker væske fra det fluidiserte sjiktområdet i pilenes 66 retning og løfter væsken oppover i en ringformet kanal 68.. Materia- in the area 62 by ensuring flows as shown in the drawings in the directions of the arrows. Air pumps 64 draw liquid from the fluidized bed area in the direction of the arrows 66 and lift the liquid upwards in an annular channel 68.. Materia-

let strømmer over inn og nedover i kanalen 70 når det kombineres med avløpet som kommer fra slamseparasjonskammeret 16. Mengden av oppløst oksygen i det behandlede avfallsvann i kanalen 70 fra klargjøreren er vanligvis under 1 mg/l slik at den blandede mikrobielle populasjon i virkeligheten befinner seg i et ikke-oksyderende miljø. Den respirerende denitrifisering av nitritter og nitrater fortsettes hvor den gjenværende del av organiske bestanddeler absorberer på easily flows over into and down the channel 70 when combined with the effluent coming from the sludge separation chamber 16. The amount of dissolved oxygen in the treated waste water in the channel 70 from the clarifier is usually below 1 mg/l so that the mixed microbial population is actually in a non-oxidizing environment. The respiring denitrification of nitrites and nitrates is continued, where the remaining part of organic constituents absorbs on

overflaten av det pulverformige materialet og tjener som en karbonkilde for å opprettholde de biologiske reaksjoner. Når dette materialet løper ut av kanalen 70 så strømmer det oppover i pilenes 71 retning. Som følge av kammeret 18's utforming med de oppadrettede hellende sidevegger vil strømningshastig-heten av væsken være høyest ved bunnen og avta når væsken strømmer oppad og vil derved på en effektiv måte danne et fluidisert sjikt av de aktive media i området 62. Over de aktive media dannes et lag 72 av lettere partikler eller slam fra hvilket en del av faststoffet ekstraheres av en skimme-.anordning 74 og enten føres tilbake til luftekammeret 14 via kanalen'76 eller en del utføres via kanalen 78. surface of the powdered material and serves as a carbon source to sustain the biological reactions. When this material runs out of the channel 70, it flows upwards in the direction of the arrows 71. As a result of the chamber 18's design with the upward sloping side walls, the flow rate of the liquid will be highest at the bottom and decrease when the liquid flows upwards and will thereby effectively form a fluidized layer of the active media in the area 62. Above the active media a layer 72 of lighter particles or sludge is formed from which part of the solid is extracted by a skimming device 74 and either returned to the air chamber 14 via the channel 76 or a part is carried out via the channel 78.

Flokkuleringsmidler og koaguleringsmidler kari tilsettes for en fullstendig fjerning av fosfater og annet uønsket suspendert faststoff, i henhold til standard avfallsbehandlingsteknikker, for å tilveiebringe et klargjort avfallsvann i den øvre del 80 av klargjøringskammeret. Eventuelt faststoff som flyter på vannoverflaten kan fjernes av en skimmeanordning 82 og føres tilbake til luftekammeret 14 via kanalen 84. Avløpet forlater klargjøringskammeret via kanalen 86 hvor flytende faststoff .fraskilles fra avløpet ved hjelp av en felle 88. Flocculants and coagulants are added for complete removal of phosphates and other undesirable suspended solids, according to standard waste treatment techniques, to provide a clarified wastewater in the upper portion 80 of the clarification chamber. Any solids floating on the water surface can be removed by a skimming device 82 and returned to the aeration chamber 14 via channel 84. The effluent leaves the preparation chamber via channel 86 where liquid solids are separated from the effluent by means of a trap 88.

Det pulveriserte mineral eller mineraler kan tilsettes luftekammeret eller klargjøringskammeret. Mineralene blir da sir-kulert blant de gjenværende kamre via strømningene i systemet. En vesentlig del av mineralet sirkulerer i klargjørings-kammeret som følge av dets større størrelse. Som ovenfor omtalt vil i det fluidiserte sjiktarealet 62 topplagre 72 The powdered mineral or minerals can be added to the aeration chamber or preparation chamber. The minerals are then circulated among the remaining chambers via the currents in the system. A significant part of the mineral circulates in the preparation chamber as a result of its larger size. As mentioned above, in the fluidized bed area 62 top bearings 72

av dette inneholde i det vesentlige de biologiske faststoffer blandet med presipitater og noen mineraler. Den nedre del av det fluidiserte sjikt inneholder hoveddelen av de pulveriserte materialer. Således består overskuddet av slammet som fjernes av skimmeanordningen 72 i det vesent-'' lige av ikke-degraderbart faststoff, overskudd av biologisk faststoff, dannede presipitater og visse mineraler som resirkuleres. Oksygenet som er nødvendig for å bibeholde bio-oksydering av det gjenværende organiske materialet og ammo-niakk i det fluidiserte sjikt 62 innføres ved hjelp av luft-diffusører 64. En mindre mengde av de aktive media resirkuleres of this essentially contain the biological solids mixed with precipitates and some minerals. The lower part of the fluidized bed contains the main part of the powdered materials. Thus, the excess sludge removed by the skimming device 72 consists essentially of non-degradable solids, excess biological solids, formed precipitates and certain minerals that are recycled. The oxygen necessary to maintain bio-oxidation of the remaining organic material and ammonia in the fluidized bed 62 is introduced by means of air diffusers 64. A smaller amount of the active media is recycled

til klargjøringstanken via rørledningene 60 og 61 for å supple-raentere de aktive mikroorganismer i klargjøringskaret. I to the preparation tank via pipelines 60 and 61 to supplement the active microorganisms in the preparation vessel. IN

kaldt vær kan aktiviteten av mikroorganismene i det fluidiserte sjikt i klargjøringskaret forøkes ved tilsetning av metanol eller andre akseptable karbonkilder i tillegg til det organiske materialet som allerede er tilstede i vannet for å tilfredsstille mikroorganismenes diett. in cold weather, the activity of the microorganisms in the fluidized bed in the preparation vessel can be increased by adding methanol or other acceptable carbon sources in addition to the organic material already present in the water to satisfy the microorganism's diet.

Som det vil forstås vil avfallsvannet som kontaktes med de aktive media behandles i forskjellige kammere i behandlingssystemet for å tilveiebringe et klargjort avløp som etter desinfisering ved ozonbehandling e.l. er sikkert for utfør- As will be understood, the waste water that comes into contact with the active media will be treated in different chambers in the treatment system to provide a prepared drain which, after disinfection by ozone treatment etc. is safe for execu-

sel til en resipient. Behandlingssystemet tilveiebringer ved hjelp av et valgt strømningssystem et fluidisert sjikt, sell to a recipient. The treatment system provides, by means of a selected flow system, a fluidized bed,

som fremmer fjernelse av forurensninger fra avfallsvann påwhich promotes the removal of pollutants from waste water on

en effektiv måte. Et slikt system kan i betydelig grad mini-atyriseres for anvendelse i begrensede områder, såsom for behandling av husholdningsavfall i leiligheter, bygårder, enkelte famielboliger o.l.. Det vil imidlertid også forstås at systemet kan forstørres i vesentlig grad for å håndtere meget store volumer av byavfallsvann. Fig. 2-4 viser foretrukne utførelsesformer av det foreliggende apparat for behandling av husholdningsavfallsvann. an efficient way. Such a system can be miniaturized to a significant extent for use in limited areas, such as for the treatment of household waste in apartments, blocks of flats, individual family homes etc. However, it will also be understood that the system can be enlarged to a significant extent to handle very large volumes of urban waste water . Fig. 2-4 show preferred embodiments of the present apparatus for treating domestic waste water.

Fig. 2 viser utligningskammeret 90, luftekammeret 92 og slamseparasjonskammeret 94. Klaringskammeret er anord- Fig. 2 shows the equalization chamber 90, the aeration chamber 92 and the sludge separation chamber 94. The clearing chamber is

net ved baksiden som vist skygget ved 96. Dette system er derfor analogt ved å fungere på samme måte som systemet skjematisk vist i fig. 1. Råavfallsvann innføres i utligningskammeret 90 hvor nivået i utligningskammeret kan gå net at the back as shown shaded at 96. This system is therefore analogous in functioning in the same way as the system schematically shown in fig. 1. Raw waste water is introduced into the equalization chamber 90 where the level in the equalization chamber can go

så høyt som til nivået ved linjen 98. Utligningskammeret 90 er adskilt fra luftekammeret 94 ved skilleanordningen 100. Det behandlede avfallsvann i luftekammeret 92 føres tilbake til utligningskammeret 90 ved hjelp av en V-formet åpning 102 anordnet i skilleanordningen 100. Blandingen av de aktive media .og rå.avf allsvann i utligningskammeret løftes inn i luftekammeret 92 ved hjelp av luftpumpen 104 og ut-føres i pilens 106 retning. as high as to the level of the line 98. The equalization chamber 90 is separated from the aeration chamber 94 by the separation device 100. The treated waste water in the aeration chamber 92 is fed back to the equalization chamber 90 by means of a V-shaped opening 102 arranged in the separation device 100. The mixing of the active media .and raw.of all water in the equalization chamber is lifted into the aeration chamber 92 by means of the air pump 104 and carried out in the direction of the arrow 106.

Hastigheten med hvilken luftpumpen 104 pumper avfallsvannet inn i luftekammeret 92 varierer avhengig av det hydrostatiske trykk av avfallsvæsken i utligningskammeret. Hvis det er en stor innstrømning av avfallsvann som hever nivået i kammeret 90 vil luftpumpen 104 pumpe med en større hastighet. Strømningshastigheten i luftekammeret og de gjenværende kamre er avhengig av strømningshastigheten av avfallsvann gjennom luftpumpen 104. Utligningskammeret 90 vil derfor dempe top^-per i strømningshastigheter for det innkommende rå avfallsvann . The speed at which the air pump 104 pumps the waste water into the aeration chamber 92 varies depending on the hydrostatic pressure of the waste liquid in the equalization chamber. If there is a large inflow of waste water that raises the level in the chamber 90, the air pump 104 will pump at a greater speed. The flow rate in the aeration chamber and the remaining chambers is dependent on the flow rate of waste water through the air pump 104. The equalization chamber 90 will therefore dampen peaks in flow rates for the incoming raw waste water.

De aktive media sirkuleres gjennom luftekammeret 92 og slam-separas jonskammeret 94 ved hjelp av luftdiffusører 108 som er anordnet bak skilleveggen 110. Et inntak 112 er anordnet ved bunnen av reaktoren, slik som tydeligere vist i fig. The active media are circulated through the aeration chamber 92 and the sludge separation chamber 94 by means of air diffusers 108 which are arranged behind the partition wall 110. An intake 112 is arranged at the bottom of the reactor, as more clearly shown in fig.

4. En luftekanal 114 er definert mellom skilleveggen 110 og bakveggen 116 i luftekammeret. Avfallsvann og de aktive media løftes opp gjennom kanalen 114 av luftdiffusører 108 4. An air channel 114 is defined between the partition wall 110 and the rear wall 116 in the air chamber. Waste water and the active media are lifted up through the channel 114 by air diffusers 108

og renner over ved toppen av skilleveggen 110 og inn i luftekammeret 92. Avfallsvannet og de aktive media beveges nedover i luftekammeret 92 og bringes til å strømme mot fronten av kammeret i pilen 117's retning ved hjelp av den hellende skilleplate 118. Skilleveggen utstrekker seg hele veien over kammeret 92 til dets sidevegger 100 og 101 og isolerer kammeret 92 fra kammeret 94. Avfallsvannet føres inn i slam-<:>separasjonskammeret 94 gjennom gapet 120 ved bunnen av skilleveggen 118. Gapet 120 utgjør en innsnevring i væskestrøm-men slik at strømningshastigheten forøkes når strømmen stiger i pilen 121's retning og danner derved et fluidisert sjikt i skillekammeret 94. Mineralet som er tilstede i de aktive media bevirker en tilbakeholdelse av de aktive mikroorganismer i det fluidiserte sjikt slik at i den øvre del av kammeret 94 vil skimmeanordningen 122 fjerne behandlet avfallsvann og overføre dette ved hjelp av luftpumpen 124 gjennom kanalen 132 i pilen 126's retning. En liten del av det aktive media kan kontinuerlig sirkuleres fra luftekammeret 92 til klaringskammeret 96 ved hjelp av luftpum- and overflows at the top of the partition wall 110 and into the aeration chamber 92. The waste water and the active media are moved down into the aeration chamber 92 and are made to flow towards the front of the chamber in the direction of the arrow 117 by means of the inclined partition plate 118. The partition wall extends all the way above the chamber 92 to its side walls 100 and 101 and isolates the chamber 92 from the chamber 94. The waste water is introduced into the sludge <:>separation chamber 94 through the gap 120 at the bottom of the partition wall 118. The gap 120 constitutes a constriction in liquid flow, but so that the flow rate is increased when the current rises in the direction of the arrow 121 and thereby forms a fluidized layer in the separation chamber 94. The mineral present in the active media causes a retention of the active microorganisms in the fluidized layer so that in the upper part of the chamber 94 the skimming device 122 will remove treated waste water and transfer this using the air pump 124 through the channel 132 in the direction of the arrow 126. A small part of the active media can be continuously circulated from the air chamber 92 to the clearance chamber 96 by means of an air pump.

pen 128 via kanalen 134 i pilen 130's retning.pen 128 via channel 134 in the direction of arrow 130.

I henhold til fig. 3 innføres det aktive media og behandlet avfallsvann inn i klaringskammeret 96 via en traktformet nedstrømningskanal 13 6.Bunnen 13 8 av den trakteformede kanal ligger over bunnen 140 i klaringskammeret og definerer et gap 142 slik som vist i fig. 4. Fra dette punkt vil materialet strømme oppover i pilen 146's retning og danne et fluidisert sjikt av de aktive media i området 144.Hellende pla-ter 148 og 150 definerer et kammer 145 rundt den traktformede kanal 136. Platene 148 og 150 utstrekker seg oppover i en tilstrekkelig lengde til å tilveiebringe et passende volum for å sikre dannelse og bibeholdelse av et fluidisert sjikt i kammeret 14 5. Luftpumper 152 og 154 er anordnet mellom platene 148 og 150 og de respektive yttervegger 149 og 151 According to fig. 3, the active media and treated waste water are introduced into the clarification chamber 96 via a funnel-shaped downflow channel 13 6. The bottom 13 8 of the funnel-shaped channel lies above the bottom 140 in the clarification chamber and defines a gap 142 as shown in fig. 4. From this point, the material will flow upwards in the direction of arrow 146 and form a fluidized bed of the active media in area 144. Inclined plates 148 and 150 define a chamber 145 around the funnel-shaped channel 136. Plates 148 and 150 extend upwards in a sufficient length to provide a suitable volume to ensure the formation and maintenance of a fluidized layer in the chamber 14 5. Air pumps 152 and 154 are arranged between the plates 148 and 150 and the respective outer walls 149 and 151

i klaringskammeret. Luftpumpene har inntakene 156 og 158in the clearance chamber. The air pumps have intakes 156 and 158

for uttrekning av materialet fra bunnen av slamavsetnings-kamrene 160 og 162 og løfter dette materialet oppover og i retning inn i det traktformede kammer 13 6. Plasseringen av inntakene 156 og 158 bidrar til avsetning av slam i kamrene 160 og 162. Åpningene 164 og 166 er rettet på en slik måte at materialet i den traktformede kanal 136 danner en virvel i det traktformede kammer for å fremme blanding av materialet. Luftpumpene 152 og 154 tilfører noe oksygen til de aktive media slik at den biologiske oksydasjon av forurensningene kan fortsette mens de aktive media og avfallsvannet synker ned i kammeret 13 6'. for extracting the material from the bottom of the sludge deposition chambers 160 and 162 and lifts this material upwards and in the direction into the funnel-shaped chamber 13 6. The location of the intakes 156 and 158 contributes to the deposition of sludge in the chambers 160 and 162. The openings 164 and 166 is directed in such a way that the material in the funnel-shaped channel 136 forms a vortex in the funnel-shaped chamber to promote mixing of the material. The air pumps 152 and 154 supply some oxygen to the active media so that the biological oxidation of the pollutants can continue while the active media and the waste water sink into the chamber 13 6'.

De aktive media og avfallsvannet fra det fluidiserte sjikt 144 heves direkte fra det fluidiserte sjikt ved hjelp av luftpumpen 168 og føres rett inn i kammeret 136 for å The active media and waste water from the fluidized bed 144 are raised directly from the fluidized bed by means of the air pump 168 and fed directly into the chamber 136 to

sikre et nivå av de aktive media i nedstrømsdelen i det traktformede kammer 13 6. ensure a level of the active media in the downstream part of the funnel-shaped chamber 13 6.

Flytende faststoff skimmes av på overflaten ved hjelp av skimmere 170 og 172 og føres tilbake til luftekammeret og til utjevningskammeret ved hjelp av kanalene 174 og 176. Liquid solids are skimmed off on the surface by means of skimmers 170 and 172 and returned to the aeration chamber and to the leveling chamber by means of channels 174 and 176.

En del av det avsatte slam ekstraheres fra slamavsetningskammeret 160 ved hjelp av en luftpumpe 178 og føres til- Part of the deposited sludge is extracted from the sludge deposition chamber 160 by means of an air pump 178 and fed to

bake til utjevningskammeret ved hjelp av røret 180. Noe av det tilbakeførte slam kan kastes via en T-forbindelse 181 i back to the leveling chamber by means of pipe 180. Some of the returned sludge can be thrown via a T-connection 181 in

rørledningen 180.pipeline 180.

Det klarede avløp som ligger over.det fluidiserte sjiktareal 146 og slamavsetningskammeret 148 er adskilt fra klargjørings-kammeret ved en separator 182. En skilleplate 184 er anordnet under separatoren 182 for å avbøye den oppadrettede strøm av lettere, suspenderte faststoff i det fluidiserte sjikt bort fra separatoren 182. The clarified effluent overlying the fluidized bed area 146 and sludge settling chamber 148 is separated from the settling chamber by a separator 182. A separator plate 184 is provided below the separator 182 to deflect the upward flow of lighter, suspended solids in the fluidized bed away from the separator 182.

Det valgte mineral eller mineraler kan tilsettes klargjørings-kammeret, idet, som følge av resirkuleringen av de aktive media mellom klargjøringskammeret og luftekammeret, systemet vil komme i likevekt med en hovedbestanddel av materialene sirkulerende i klargjøringskammeret og en mindre del vil sirkulere i lufte- og slamseparasjonskamrene. The selected mineral or minerals can be added to the preparation chamber, in that, as a result of the recirculation of the active media between the preparation chamber and the aeration chamber, the system will come to equilibrium with a major component of the materials circulating in the preparation chamber and a smaller part will circulate in the aeration and sludge separation chambers .

Avløpet fra separatoren 182 kan oppsamles i en sump og peri-odisk pumpes fra denne til avløp. Som tidligere diskutert kan flokkuleringsmidler.rog kjemikalier som forårsaker presipitering av forskjellige ioner i avfallsvannet tilsettes til klargjøringskammeret. Tilsetningen av disse behandlings-materialene kan skje ved hjelp av en målepumpehvor- den tilsatte mengde er,basert på mengden av avløpet. Det følger at ved anvendelse av en sump for å oppsamle avløpet kan, The effluent from the separator 182 can be collected in a sump and periodically pumped from this to the drain. As previously discussed, flocculants and chemicals that cause precipitation of various ions in the waste water can be added to the preparation chamber. The addition of these treatment materials can be done with the help of a metering pump, the amount added is based on the amount of the effluent. It follows that using a sump to collect the effluent can,

hver gang sumppumpen aktiveres for å utføre en forhånds-bestemt mengde av avløpet, målepumpen også aktiveres for å avgi den ønskede mengde av behandlingskjemikaler. each time the sump pump is activated to discharge a pre-determined amount of the effluent, the metering pump is also activated to deliver the desired amount of treatment chemicals.

En fagmann vil forstå at forskjellige typer flokkuleringsmidler kan anvendes i henhold til standard avløpsbehandlings-teknikker. Spesielt nyttige midler er kationiskepolyelek-trolytter såsom "CATFLOC" (Calgon Corporation). One skilled in the art will appreciate that different types of flocculants can be used according to standard wastewater treatment techniques. Particularly useful agents are cationic polyelectrolytes such as "CATFLOC" (Calgon Corporation).

Fig. 5 viser den effekt tilsetningen av mineraler har på fellingshastigheten for de aktive media. Kurve 1 viser fellingstiden for standard aktivert slam, kurve 2 viser fellingstiden for kombinasjonen av standard aktivert slam med a"ktivert karbon og kurve 3 viser f ellingstiden for kombinasjonen av mineralet, aktivert karbon og aktive mikroorganismer. Fig. 5 shows the effect the addition of minerals has on the precipitation rate for the active media. Curve 1 shows the settling time for standard activated sludge, curve 2 shows the settling time for the combination of standard activated sludge with activated carbon and curve 3 shows the settling time for the combination of the mineral, activated carbon and active microorganisms.

Kurve 3 ligger vesentlig under kurve 1. Det er derfor klart at tilsetning av mineraler til de aktive mikroorganismer i vesetnlig grad forøker densiteten til de aktive media og slik bidrar til felling av slammet. Curve 3 lies significantly below curve 1. It is therefore clear that the addition of minerals to the active microorganisms substantially increases the density of the active media and thus contributes to the precipitation of the sludge.

Eksempel 1Example 1

Reaktorsystemet vist i fig. 2, 3 og 4 ble anvendt for å behandle husholdningsavfallsvann fra en leiegård i Toronto, Canada. Totalvolumet av avfallsvann som ble behandlet lå The reactor system shown in fig. 2, 3 and 4 were applied to treat domestic wastewater from a tenement in Toronto, Canada. The total volume of waste water that was treated was

i området 450 - 1640 l/døgn på basis av en satsvis strøm. in the range of 450 - 1640 l/day on the basis of a batch flow.

For sammenligningsformål ble to forsøk utført. I forsøk 1 ble Gibbsite-mineralet tilsatt de aktive mikroorganismer sammen med pulverisert, aktivert karbon, koaguleringsmiddel og alun. I forsøk 2 ble tilsatt de samme ingredienser som angitt i forsøk 1 og ytterligere ble det tilsatt metanol til klargjøringskaret. Flokkuleringsmidlet og alun ble tilsatt for å oppnå maksimal klaring av avløpet. For comparison purposes, two experiments were carried out. In experiment 1, the Gibbsite mineral was added to the active microorganisms together with powdered activated carbon, coagulant and alum. In trial 2, the same ingredients as stated in trial 1 were added and methanol was additionally added to the preparation vessel. The flocculant and alum were added to achieve maximum clarification of the effluent.

Driftsparametrene for prosessen er vist i tabell 1 og de kvantitative resultater av forsøkene er vist i tabell 2. Middelverdien er notert for de uttatte prøver. The operating parameters for the process are shown in table 1 and the quantitative results of the experiments are shown in table 2. The mean value is noted for the samples taken.

I IN

Under henvisning til tabell 2 kan det sees at ammoniakken i With reference to table 2, it can be seen that the ammonia i

forsøk 1 i det vesentlige var fjernet, imidlertid var det fremdeles et høyt nivå av nitrater i systemet. Tilsetningen av metanol til klaringskammeret i forsøk 2 tilveiebrakte en ytterligere karbonkilde som var nødvendig for å tilfredsstille mikroorganismenes diett for å fremme den respirerende denitrifisering av nitrater og nitritter, hvilket fremgår av den betydelige reduksjon av nivået for nitrater til 1,5 mg/l. Anvendelse av mineraler i fluidiserte sjikt i avfålls-vannbehandlingssystemet av den beskrevne type fremskaffer en effektiv fjernelse av forurensninger fra avfallsvæske slik som vist i tabellene 1 og 2. trial 1 was essentially removed, however, there was still a high level of nitrates in the system. The addition of methanol to the clarification chamber in experiment 2 provided an additional carbon source necessary to satisfy the microorganism's diet to promote the respirable denitrification of nitrates and nitrites, as evidenced by the significant reduction in the level of nitrates to 1.5 mg/l. Application of minerals in fluidized beds in the waste water treatment system of the type described provides an effective removal of contaminants from waste liquid as shown in tables 1 and 2.

Claims

1. Procedure for cleaning wastewater to remove biodegradable, suspended and dissolved organic solids and nitrogenous compounds, as well as phosphates from polluted water by biological and chemical reactions, characterized in that these reactions are carried out simultaneously in the presence of an active medium including a mixed microbial population and powdered minerals, and which include: i) adding to the system essentially on a time basis a finely divided mineral with a particle size of less than 50 mesh to give a concentration of the mineral in the active media in the range of 1 - 200 g/l, and where the added mineral has the following properties : a) it is non-toxic to the microorganisms, b) has a surface that attracts the micro-organisms and absorbs organic constituents, nitrogenous compounds and phosphates and promotes the simultaneous biological and chemical reactions that take place, and c) has a limited solubility in the waste water that is treated/ and where metal ions released by the dissociation of the mineral in the water react with the phosphates present to form insoluble metal phosphates, ii) build up a mixed microbial population by retaining and cultivating different microorganisms present in the water on the surfaces of the mineral particles retained in different zones of the reaction system; iii) circulating the active medium comprising the mixed microbial population and powdered minerals through a reaction system comprising 3 zones in which biological oxidation and biological denitrification reactions take place simultaneously with chemical reactions in the system, iv) passing the contaminated water through the rapid biological oxidation zone to contact the water with the active medium, where this process includes: a) maintain the concentration of dissolved oxygen in the upstream end of the zone at approx. 1-2 mg/l to support the biological oxidation of biodegradable organic solids to carbon dioxide and the biological oxidation of nitrogenous compounds to nitrites and nitrates, as the powdered mineral promotes the biological oxidation reactions by concentrating the microorganisms and the organic, nitrogen-containing compounds on the surface of the particles, b) controlling the control time that the polluted water is held in the first zone by its flow through it so that a concentration of dissolved oxygen at the downstream end of the first zone is kept below 1 mg/l to thereby accelerate biological denitrification reactions by the amount of dissolved oxygen is lowered by the biological and chemical reactions, and at the same time 1 ; in c) trap phosphate ions by reacting the metal ions that are released by dissociation of the mineral by the phosphate ions forming insoluble precipitates and thereby lowering the concentration of phosphate ions in the first zone of the system, v) lead this water and parts of the active medium from the first zone upwards through the second zone which is a sludge deposition zone, in which biological denitrification reactions continue, and in which this second zone the concentration of dissolved oxygen is further lowered to less than 0, 5 mg/l and where the biological denitrification reactions lower the concentration of nitrites and nitrates, as the powdered mineral in the active medium promotes the biological respiration-denitrification reactions as a result of the organic material adhering to the mineral particles and at the same time precipitating more residual phosphate ions upon release of metal ions from the mineral and thereby further reduces the concentration of phosphate ions in the treated water, vi) controlling the upward flow of water in the second zone to provide a quiescent region that allows most of the active medium to separate from the water; vii) lead the water and a smaller proportion of the active medium from the second zone to the third zone which is a clarification zone, maintain the concentration of dissolved oxygen in the third zone below 1 mg/l so that the biological denitrification reactions are continued, with the remaining organic material absorbed on the surfaces of the powdery material supports the activity of the denitrifying organisms, and where the precipitation of phosphate ions continues as a result of the constant release of metal ions from the mineral so that the concentration of phosphate ions in the treated water is further lowered, and separate the treated water from the active medium to provide a clarified effluent with substantially reduced concentrations of suspended solids, organics, nitrogenous compounds and phosphates, viii) recycle part of the active medium from the third zone to the first biological oxidation zone, and ix) extract part of the active medium from the third, zone which is the clarification zone, aerate this part and recycle the aerated active medium back to the clarification zone, in which the amount of dissolved oxygen is kept below 1 mg/l.

2. Method according to claim 1, characterized in that • the upflow rate in the second sludge settling zone is controlled so that a fluidized layer of the active medium for ef-. effectively removing suspended particles from the upflowing treated water to provide an effective reaction zone for the biological and chemical precipitation reactions taking place simultaneously.

3. Method according to claim 1, characterized in that a fluidized layer of active medium is established in the lower area of the third clarification zone in order to increase the concentration of active microorganisms in this zone in order to promote contact between the microorganisms and water flowing up in this zone, and to provide an effective separation of suspended solids from the treated water by means of the fluidized active medium, the height of the fluidized bed established in the third clarification zone being sufficient to allow separation of the active media from the treated water to provide a clear drain.

4. Method according to claim 1, characterized in that before the first biological oxidation zone, an equalization zone is arranged, introducing the polluted water to be treated. in the equalization zone,, mix the contents of this zone with air/ continuously transfer part of such water from the equalization zone to the first biological oxidation zone, recycle part of the active medium from the first biological oxidation zone to the equalization zone to initiate the various I biological and chemical reaction zones in the equalization zone, as well as maintaining a concentration of dissolved oxygen in the equalization zone below 1 mg/l.

5. Method according to claim 1, characterized in that part of the active medium from the first biological oxidation zone is constantly transferred to the third clarification zone in order to establish and maintain a level of active medium therein.

6. Method according to claim 1, characterized in that the mineral that is added comprises Calcite, Cerussite, Clinoptilolite, Corundum, Diaspore, Gibbsite, Halloysite, Hematite, Kyanite, Millerite or mixtures thereof.

7. Method according to claim 6, characterized in that activated carbon is added to the water in a ratio of activated carbon to the mineral in the range 1:10 - 1:3, and that the activated carbon is added in the form of a powder or granules.

8. Method according to claim 3, characterized in that the fluidized layer of activated sludge is added to alum to provide removal of phosphates from the polluted water, and where the alum is added in an amount corresponding to 20 - 200 mg/l.

9. Method according to claim 3, characterized in that a flocculating agent is added to the fluidized layer of activated sludge to remove suspended solids from the polluted water.

10. Method according to claim 1, characterized in that a carbon source is added to the clarification chamber to cause respirable denitrification of nitrates and nitrites. and where the carbon source is assimilated by the microorganisms in the active medium.

11. Method according to claim 3, characterized in that sludge is extracted from the clarification chamber at the upper level of the fluidized layer, and that a part of this is returned to the aeration chamber and that the remainder is discarded.

12. Apparatus for purifying polluted water for carrying out the method according to claims 1-11, characterized in that it comprises an equalization chamber, an aeration chamber, a sludge separation chamber and a clarification chamber, and in which polluted water is transferred from the equalization chamber to the aeration chamber, and where a sloping plate separates the aeration chamber from the sludge separation chamber where the narrowest part of the aeration chamber lies below the narrowest part of the sludge separation chamber, the lower end of the inclined plate forms a narrowing for the water flow from the aeration chamber to the sludge separation chamber, so that the flow rate of the water is increased when it is fed into the sludge separation chamber, where it flows upwards and forms a fluidized layer of activated sludge, and where the height of the sludge separation chamber is sufficient to dampen the upward flow of such water therein, so that a calm zone is formed in the upper part of the sludge separation chamber above it fluidized bed region, to fr enable an effective separation of a significant part of the activated sludge from the treated, polluted water.

13. Apparatus according to claim 12, characterized in that an aeration channel is arranged in the aeration chamber, and where the aeration channel communicates with the sludge separation chamber to enable extraction of the active medium including active sludge and contaminants from the upper part of the fluidized layer and recycle this to the aeration chamber .

14. Apparatus according to claim 12, characterized by a clarification chamber for removing suspended solids and precipitates from the treated water, the clarification chamber comprising a downstream channel into which the treated water is introduced, a separation device which extends upwards from the bottom of the chamber and which together with the downstream - the squeegee forms an upflow chamber, and where the separation devicej is separated from the side wall of the settling chamber to define a downstream sludge settling chamber, a pump with an intake at the bottom of the sludge settling chamber for pumping settled sludge upward and into the downstream channel, and where pumping the sludge forms a flow of treated water through the settling chamber at a sufficient rate for to fluidize the activated sludge in the area of the upstream chamber.

15. Apparatus according to claim 14, characterized in that the separating device extends a sufficient length and is separated from the downstream channel by a sufficient distance to provide an upstream chamber with a volume capable of holding the fluidized bed of activated sludge for a particular flow rate of treated water through this.