NO790857L - Fremgangsmaate til sanering av ved permanent drift av over belastete klareringsanlegg og klareringsanlegg til gjennomfoering av en slik fremgangsmaate - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til sanering av ved permanentdrift overbelastede

klaringsanlegg og klaringsanlegg til gjennomføring av en slik. fremgangsmåte.

Fra DOS 26 21 698 er det kjent et anlegg og en fremgangsmåte til rensning av avvann og til nedsettelse av det kjemiske og det biokjemiske oksygenbehov som er nbdvendig for ytterligere rensning av avvannet hvorfra de faste stoffer er atskilt ved forklaring, idet man blander awannet med fnokningshjelpemidler og forbinder forklaringen med atskillelsen av den storste del av de kolloid-disperse deler således at man forer dette med fnokningshjelpemidler blandede faststoffholdige avvann under innvirkning av tyngdekraften gjennom en i en opphengningsinnretning befinnende stbttevevnad og derved A) forst danner danner et kombinasjonsfilter av a) denne stbttevevnad. og b) et primært filtersjikt av atskilte faste stoffer og B) befrir det ytterligere avvann ved dette kombinasjonsfilteret for den storste del av faststoffpartikler. Denne fremgangsmåten er i sin hele konsepsjon og målsetting å konsipere som fbrste trinn av et mekanisk-biologisk awanns-renseanlegg.

En stor del av de for tiden drevne eldre klareanlegg er overbelastet. Disse anlegg oppnår ikke mere de krevede rénseytelser, da avvannsmengdene er bkende overfor de som var lagt til grunn ved anleggets bygning. I mange land er det dessuten på grunn av bkologisk beskyttelse kommet nye rettslige bestemmelser som stiller hbyere krav til kvaliteten av det rensede avvann og derfor krever ytterligere investeringer.

Vanlige klareanlegg er hovedsakelig oppbygget på prinsippet av sedimentasjonsanlegg som er forbundet med inn-retninger for den biologiske behandling av avvann. Den dertil etterfølgende biologiske behandling av awannet foregår på for-skjellige måter, f.eks. ompumpning, luftinjeksjon, drypplegeme- behandling o.l. Viktig er derved at avvannet kommer i intens beroring med luftens oksygen og smusstoffene således avbygges biologisk, for det meste ved hjelp av bakterier.

En sanering av disse klareanlegg på den hittil vanlige måte krever i det minste kostbare bygningsmessige utvid-elsesforholdsregler med relativt stort grunnstykkebehov. Ofte er det til disposisjon stående grunnstykkeflate ikke tilstrek-kelig således'at på et annet sted må klaringsanlegget nyplanes, godtas og bygges.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å muliggjore saneringen av tilstedeværende ved permanent drift overbelastede klaringsanlegg svarende til kravet med forholds-vis små omkostninger uten omfangsrike nybygningsforholdsregler med tilsvarende grunnstykkebehov.

Ifblge oppfinnelsen loses oppgaven ved at istedenfor de i klaringsteknikken vanlige sedimentasjons- og biologiske avbygningsprosesser kommer det til anvendelse en mere ytelses-dyktig og tilpasningsdyktig spesiell filtreringsfremgangsmåte f br det eventuelt overbelastede behandlingstrinn av det tilstedeværende klaringsanlegg. Ved den allerede ovennevnte.fremgangsmåte tilfores awannet til hensiktsmessig fnokket og hengende vevede filterelementer, fortrinnsvis av en syntetisk vevnad. Smusstoffene oppbygger på vevnaden et filtersjikt.. Dette bevirker at ved siden av de avsettbare stoffer også ovrige, nemlig kolloide og delvis også opploste vanninnholdsstoffer sterkt kan atskilles og tilbeholdes ved stofftransport-og tilleiringsprosesser, nemlig fysikalske og delvis også kjemiske prosesser fra væsken. Samtidig foregår ved tyngdekraften en konsentrasjon av de atskilte smusstoffer.

Fremgangsmåten ifblge oppfinnelsen har altså satt som mål å tilpasse og å sanere klaringsanlegg hvor minst ett behandlingstrinn i permanentdrift er overbelastet fordi avvannsmengdene er bket overfor de som var lagt til grunn ved anleggets bygning og/eller stiller nye lovmessige bestemmelser hbyere krav til kvalitet av det rensede awanntil de endrede forutsetninger idet de tilstedeværende klaringsanlegg videre kan benyttes hensiktsmessig og ikke f.eks. må erstattes med nye storre anlegg. Oppfinnelsens formål er å modifisere funksjonsdyktige anlegg - funksjonsdyktigheten av et anlegg er betinget ved dets konsepsjon bg utlegning - som opprinnelig har tilfredsstilt kravene og i lbpet av tiden er overbelastet av hoyere stilte krav uten store investeringer således at ytelsen av disse anlegg okes og forbedres i forhold til den opprinnelige tilstand.

Oppfinnelsens gjenstand er altså den i krav 1 angitte fremgangsmåte og det til. gjennomfbring av denne fremgangsmåte tjenende klaringsanlegg som er angitt i krav 6.

Ved denne filtreringsfremgangsmåte kreves for klar-ing.av 1 m^ avvann bare et behandlingsrom fra 0,2-1 sr av en fortrinnsvis tekstil, hbyfast vevnad. Filtreringselementene. anordnes hengende, dvs. filtreringen foregår ved hjelp av tyngdekraften. Derved kan tilsvarende filteranlegg,f.eks. fremstilt i montasjebyggemåte, opprettes over jorden og hvis nbdvendig anordnes over tilstedeværende bekkener. De er ut-bygningsbare etter byggeklossesystemet og kan hurtig, og flek-sibelt tilpasses de eventuelle krav hvilket eksempelvis ikke er mulig ved en stålbetongteknologi.

Filteret skal være fremstilt av et slikt materiale, at det kan oppta de på grunn av fyllgodset frembragte krefter. Vanligvis er filteret sekkformet, fremfor alt formet sylindrisk og er opphengt ved hjelp av en opphengningsinnretning, eksempelvis en bærering. Etter avslutning, av filtreringsprosessen kan eksempelvis over en ved den nedre del av filteret tilstedeværende lukkeinnretning tommes nedad. Vanligvis har filteret et innhold på mere enn 60 liter, eksempelvis 1 - 5 m^. Det kan prinsipielt bestå av ethvert materiale som oppfyller denne oppgave, f.eks. også av masketråd. Hensiktsmessig anvender man imidlertid sekklignende beskyttelsesvevnader av filament-eller stapelfibergarn som er.blitt fremstilt av syntesefibre, idet materialet også skal være forråtningsbestandig. Spesielt fordeltaktig er polyestere som polyetylentereftalat, poly-butylentereftalat, poly-1,4-dimetylolcykloheksantereftalat resp. analoge produkter på basis av isoftalsyrer, polyamid som poly(heksametylenadipinsyreamid), polyheksametylensebacin-syreamid, polyundekansyreamid, polykaprolaktam, poly-p-fenylen-tereftalamid. Egnet er også sekker av polyakrylnitril, av ko- polymerer av akrylnitril og i det minste en ytterligere monomer, hvis akrylnitrilinnhold minst utgjbr 85%, av polyvinylklorid eller av polyolefiner som polyetylen eller polypropylen.

Filtervevnaden har hensiktsmessig en ikke for tett

trådstilling i varp og veft fordi [ved en for tett.innstiUihg_

kan ytelsen synke sterkt. Ved polyetylentereftalattråder med en tykkelse på dtex. 2200 foretrekkes en vevnadsinnstilling fra 7,8 - 9,2, fortrinnsvis 8,2 - 8,8 tråder pr. cm i varp-og veftretning. Ved en annen trådtykkelse er trådstilllngen å endre tilsvarende. Ved anvendelse av vevnader av andre stpffer lar innstillingen seg av fagfolk uten storre vanske-ligheter fastslå under hensyntagen til denne vevnads utvidel-sesforhold.

Filtreringsinnretningen kan monteres ved innlbpet

av klaringsanlegget og dermed enten behandles det samlede rå-awann eller bare en delstrom herav (se fig. 1). Ved hjelp av filteret blir belastningen av det til filterinnretningen tilforte avvann alt etter påkjenning av filteret 1 ved kjem-isk oksygenbehov (CSB) og ved biokjemisk oksygenbehov (BSB) hver gang minsket med 50 - 80% og ved fosfat rundt 90 - 98% samt den storste del av faststoffene atskilt. På denne måte avlastes virksomt forklaringen 2 og de biologiske behandlingstrinn 3»f.eks. et levende slam- eller dråpelegeme-anlegg. Til disse bestående anlegg er det normalt knyttet en etterklaring 4.

Fremgangsmåten egner seg for sanering av eldre, kommunale klaringsanlegg som eksempelvis ble dimensjonert for en BSB-avbygning på 80 - 85% referert til råvann. Etter de. .gjeldende bestemmelser kreves en BSB-verdi på maksimalt 25 mg/l i avlbpet, hvilket ved et normalt innlop av kommunalt avvann med en BSB-verdi på 300 mg/l tilsvarer en avbygning på 92%. Skal et slikt klaringsanlegg'saneres eksempelvis for 10.000 . innbyggere ifblge oppfinnelsen, så tilfores f.eks. en delstrom på 50%, dvs. ca. 50 m^/time av råvannet til en filtreringsinnretning av omtalte type. Ved en påkjenning på 5 m^/time pr. filterenhet av 3 m hbyde og 1 m diameter reduseres BSB-verdien rundt ca. 70%, hvilket tilsvarer en slik mengde sveve-stoffer hvortil det pr. dag kreves 210 kg oksygen. Disse smusstoffe.r f jernes derved i sterkt inntykket form.

Ved forening av dette rensede vann med den andre halvdel av råawannet får man delrenset. råvann med en BSB-verdi på 195 mg/l. Den etterfølgende behandling av dette, avvann i de bestående klaringsanlegg forer under- utnyttelse av det sammenligningsvis hbye oksygeninnhold i den filtrerte delstrom til den krevede avlopsverdi. Ved denne eksempelvise utforelse av fremgangsmåten ifblge oppfinnelsen kreves for saneringen av ovennevnte klaringsanlegg en filtreringsinnretning med 10 enheter av nevnte dimensjoner. Foreskriver man det samme antall filtre for en vekselsvis drift, så utgjbr plassbehov innbefattet fnokningsmiddelstasjon bare ca. 100 m 2. Plassbehovet lar seg ytterligere minske når filtreringsirm-retningen er anordnet over de tilstedeværende behandlingsbekkener.

En annen mulighet til å sanere tilstedeværende overbelastede.klaringsanlegg ifblge oppfinnelsen består i å anordne filtreringsinnretningen etter det biologiske behandlingstrinn (se fig. 2). Herved atskilles en vesentlig del av levende slamfnokker og inntykkes hvilket forer til en virksom avlastning av etterklaringen. Også en, kombinasjon av forklaring og etterklaring er mulig.

En tredje mulighet er anordning av filtreringsinnretningen i utlbpet av et overbelastet klaringsanlegg (se fig. 3).

Overhodet kan filtreringsinnretningen anvendes over-alt med resultat der hvor det innen rammen av awannsbehand-ling opptrer en sedimentasjon idet svevestoffene. kan fjernes enkelt og hurtig.

I alle tre tilfeller er det mulig og ofte hensiktsmessig til filtreringsinnretningen å fore et avvann som er be-handlet med fnokningsmidler. " Som sådanne skal det f.eks. nevnes fellingsmidler som aluminiumklorid, aluminiumsulfat, jernklorid og kalsiumhydroksyd. Disse kombineres fortrinnsvis med fnokningshjelpemidler i snevrere betydning som polyakrylat-og/eller polyakrylamid-typer. Ved hjelp av en slik behandling lar det seg ved siden av de suspenderte partikler delvis ved adsorbsjon på de fnokkede forbindelser også atskilles sterkt fosfater således at faren for en eutrofering av vannet ned- settes. Dette er av spesiell betydning ved utfbrelsesformen ifblge fig. 3. Ved en slik behandling av det vann som for-later klaringsanlegget lar.seg således også lettere oppfylle innledningsforskriftene for forflottor.

På tegningene har de med bokstaver og tall angitte anleggsdeler folgende betydning: R = rive, S = sandoppfang, 1 = filtreringsinnretning, 2 = avsetningsbekken for forklaring, 3 = levende slam- eller dråpelegeme-anlegg og 4 = avsetningsbekken for etterklaring.

Ifolge en ytterligere utfbrelsesform er det mulig å modifisere filterelementene med hvis hjelp en delrensing av awannet foregår, dessuten således at man forer det gjennom filterveggen uttredende filtrat direkte over et storflatet element som biologisk filter og i dette gjennomfører en ufull-stendig biologisk behandling. Slike modifiserte filtre lar . seg konstruere således at tyngdekraftfilteret og det biologiske filter er forenet i ett bygningslegeme. Det har nemlig vist seg at filtratet som dels lbper langs ytterveggen som tynn film, dels imidlertid også trer ut i form av tynne stråler gjennom veggen ved sin fine fordeling ved uttreden fra filter-elementet anriker seg inntil nær metningspunktet med oksygen. Således ble det f.eks. ved en vanntemperatur på 17°C :fastslått__ et oksygeninnhold på 8 - 9 mg/l ennskjbnt det til filteret tilforte awann har et innhold på bare 1,5-2 mg/l. Denne ved den spesielle type av filtreringsprosessen bevirkede oksygen-anrikning av filtratet og dets fine fordel nyttes altså for den biologiske behandling av filtratet generelt og spesielt etter denne spesielle utfbrelsesform. På flatere av det biologiske filter danner det seg da en biologisk plen som avbyg-ger delvis i filtratet opploste resterende smusstoffer idet det dertil nbdvendige oksygen tas fra luften. Ved dette kombi-nerte tyngdekraft- og biologiske filter er de biologiske filtre fortrinnsvis anordnet som storflatede elementer av kunststoff, f.eks. kunst-dråpelegemer, sirkelformet, ovalt eller firkantet rundt vevnadsfilteret. De kan også bestå av fyllgods av materialer med stor overflate som pimpsten, lavasten, kunst-, stoffgranulat.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte til sanering av klaringsanlegg hvor minst ett behandlingstrinn er overbelastet i permanent drift, karakterisert ved at den. samlede awannsmengde eller en delstrbm herav for og/eller etter det overbelastede behandlingstrinn tilfores til en filtreringsinnretning av hengende vevede filterelementer, der på vevnaden oppbygges et filtersji-kt av de i vannet befinnende faste partikler og hermed fjernes ikke bare de avsettbare stoffer, men også kolloide og opploste vanninnholdsstoffer ved hjelp av tyngde-kraftf iltrering og det avlbpende filtrat viderebehandled som sådant eller etter forening med den ubehandlede delstrbm på vanlig måte.

2. Fremgangsmåte ifblge krav 1, karakterisert ved at man lar det gjennom filterveggen uttredende filtrat renne av over et storflatet element som biologisk filter og således bevirker en del av den biologiske rensning.

3. Fremgangsmåte ifblge krav 1 eller 2, karakterisert ved at 'filterinnretningen er anordnet ved innlbpet og/eller for det biologiske behandlingstrinn og/eller for utlbpet av klaringsanlegget.

4. Fremgangsmåte ifblge ett eller flere av kravene 1 - 3, karakterisert ved at man behandler awannet med fhokningsmidler eller med en kombinasjon av fnoknings-og fnokningshjelpemidler og tilforer det behandlede avvann til filtreringsinnretningen.

5. Fremgangsmåte ifblge krav 4, karakterisert ved at man behandler awannet med aluminiumklorid, aluminiumsulfat, jernklorid og/éller kalsiumhydroksyd som fnokningsmiddel og med og/eller polyakrylamid-typer som fnok-ningshjelpemiddel.

6. Klaringsanlegg til gjennomfbring av fremgangsmåten ifblge krav 1, bestående av vanlige behandlingstrinn, spesielt forklaring, biologisk behandling og etterklaring, karakterisert ved at for og/eller etter de overbelastede behandlingstrinn er det anordnet en filtreringsinnretning av hengende, vevede tyngdekraftfilterelementer ved hvis indre side befinner seg en av de i vannet befinnende faste partikler oppbygget filtersjikt som bevirker en sterk fjerning av vanninnholdsstoffer.

7. Klaringsanlegg ifblge krav 6,' karakterisert ved at filtreringsinnretningen hver gang er anordnet over de tilstedeværende behandlingsbekkener.

8. Klaringsanlegg ifblge krav 6 eller 7, karakterisert ved at tyngdekraftfilteret er forenet med et biologisk filter i ett bygningslegeme.