NO803139L - Reaktor for anaerob forgjaering av avloepsvann. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en reaktor til anaerob forgjæring av avløpsvann som renses ved anaerob forgjæring av organisk materiale, idet reaktoren omfatter et inntak for avløpsvann, et væskeuttak for utslipp av forgjæret avløpsvann og et slamuttak.

En reaktor av denne type til anaerob forgjæring av avløps-vann som renses ved anaerob forgjæring av organisk materiale er kjent. I denne reaktor munner avløpsvanninntaket ut i reaktorens nedre parti mens uttaket for avløpsvannet munner ut i reaktorens øvre parti.

Den kjente reaktor har den ulempe at avløpsvann som skal behandles hvilket inneholder olje, karbohydrater, proteiner og/eller fibrøse materialer, f.eks. avløpsvann fra palmeolje-industrien, ikke kan renses tilstrekkelig da de sistnevnte stoffer ikke i tilstrekkelig grad fjernes fra det avløpsvann som skal renses. Følgelig vil oljen, karbohydratene, proteinene og/eller de fibrøse materialer nå frem til hoved-gjæringsreaktoren hvor de kan bevirke overbelastning av denne pga. sin lange nedbrytningstid.

I så henseende skal det bemerkes at særlig karbohydrater og proteiner vil holde faste partikler og oljepartikler suspendert i væsker slik at de nevnte partikler lett kan bli ført med av avløpsvannet som skal renses i hoved-gjæringsreaktoren, hvor de kan forårsake overbelastningsproblemer.

Den foreliggende oppfinnelse skaffer en reaktor til anaerob forgjæring av avløpsvann av den ovenfor angitte type som ikke oppviser de nevnte ulemper og hvor de faste partikler og oljepartikler som er suspendert i det forgjærede avløpsvann fjernes fra dette i så stor utstrekning som mulig før væsken slippes ut fra den anaerobe forgjæringsreaktor.

Denne hensikt oppnås ifølge oppfinnelsen ved at den nevnte reaktor omfatter minst et første og et annet reaktorkammer som er åpent forbundne med hverandre, idet inntaket for avløpsvannet og uttaket for slammet munner ut i det første reaktorkammer.

Fordelen med en reaktor av denne type, består i at der hersker en høy konsentrasjon av faststoffer i det første reaktorkammer og at der pga. den syrnende virkning av de bakterier som foreligger i avløpsvannet hersker en lav pH-verdi, 3-6, slik at proteinene i avløpsvannet som er uoppløselige ved lav pH-verdi vil enten felles ut eller begynne å flyte, mens på den annen side de faststoffpartikler som foreligger i det første reaktorkammer filtreres bort. I det første reaktorkammer vil dessuten tungmetaller, klorerte hydrokarbonforbindelser og lig-nende holdes tilbake pga. nærværet av de faste stoffer.

I det annet reaktorkammer kan karbohydratene og proteinene i avløpsvannet, særlig ved regulering av pH-verdien, omsettes til flyktige fettsyrer og alkohol. En slik omsetting av proteiner og karbohydrater som særlig utøver en suspenderende virkning på partikler av olje og faststoffer, kan dessuten bevirke at oljepartiklene separeres fra avløpsvannet mens fast-stoff partiklene som fortsatt foreligger felles ut.

For optimal nedbrytning av proteiner og karbohydrater er der i det annet reaktorkammer skaffet organer til regulering av pH-verdien i det annet reaktorkammer.

På grunn av den fordelaktige anordning av en sentralt opphengt utfellingskonus mellom det første og annet reaktorkammer, kan faste partikler som separeres i reaktorkammeret fjernes så sentralt som mulig, mens på den annen side organene til opphengning av utfellingskonusen vil begrense en omrørende bevegelse fra det annet reaktorkammer mot det første reaktorkammer hvor en slik omrørende bevegelse er uønsket.

Separeringen av flytende stoffer (f.eks. oljer) og faste stoffer kan forbedres ytterligere ved at reaktoren omfatter et utfellingskammer som er forbundet med væskeutløpet. Et slikt utfellingskammer- kan lett dannes i det øvre parti av reaktoren ved anordning av en skillevegg på det aktuelle sted.

For å bevirke optimal separering av flytende stoffer, f.eks. oljer, fra det forgjærede avløpsvann, er utfellingskammeret forbundet med det annet nedenfor anordnede reaktorkammer via et overløp sompassende rager over planet gjennom det høyeste punkt på væskeuttaket. Dette sikrer at det forgjærede avløps-vann som over overløpet strømmer inn i utfellingskammeret oppviser tilnærmet laminær strømning hvilket sikrer optimal separering av de flytende stoffer.

En ytterligere forbedring av separasjonen av flytende stoffer kan oppnås ved å forsyne utfellingskammeret med organer som begrenser væskestrømmen, idet organene fortrinnsvis består av en skillevegg som er forbundet med oversiden av reaktoren og rager inn i utfellingskammeret til nedenfor den øvre kant av overløpet.

Overløpet kan fortrinnsvis være forsynt med utsparinger som helst er tannformede, og som skaffer en forbedret kontinuer-lig strøm av forgjæret avløpsvann.

Oppfinnelsen skal belyses nærmere ved henvisning til tegningen hvor: Fig. 1 viser skjematisk en reaktor for anaerob forgjæring av avløpsvann ifølge oppfinnelsen, og

fig. 2 viser en detalj av reaktoren ifølge fig. 1.

Fig. 1 viser en reaktor 1 som er forsynt med et avløps-vanninntak 2 som munner ut tilnærmet i sentrum av reaktoren gjennom en munning 3 i hvis nærhet er anordnet en kollisjons-plate 4, som forbedrer den opprinnelige separasjon av faste stoffer fra det tilførte avløpsvann.

Den nedre del av reaktoren omfatter et konisk rom 5 for mottagning dels av slam som separeres fra avløpsvannet i løpet av den anaerobe forgjæring og dels for mottagning av det pro-teinholdige slam som dannes i løpet av den anaerobe forgjæring.

Slammet tas ut gjennom et uttak 6. En høy konsentrasjon av faststoffer foreligger i det første reaktorkammer 7 av reaktoren 1 samtidig som pH-verdien er lav, 3-6, noe som skyl-des den syrnende virkning av bakterier som foreligger i avløps-vannet. Følgelig vil de proteiner som foreligger i avløpsvannet og er uoppløselige ved lav pH-verdi, felles ut, mens 'suspenderte partikler i avløpsvannet filtreres bort pga. nærværet av fast-stoffene.

Et annet reaktorkammer 8 er anordnet i tilslutning til det første reaktorkammer 7 i retning av et uttak 9 for avløps-vannet. I det annet reaktorkammer 8 blir karbohydrater og proteiner i avløpsvannet omdannet til flyktige fettsyrer og alkohol. Avløpsvannet som skal renses og underkastes en forgjæring strømmer fra kammeret 7 inn i det annet reaktorkammer 8 gjennom åpninger mellom ribber 10.

Reaktorens sentrum omfatter en utfellingskonus 11 som holdes opphengt ved hjelp av ribber 10 hvor faststoffer fra det annet reaktorkammer 8 kan felles ut idet de faste stoffer deretter passerer inn i det første reaktorkammer 7 gjennom en åpning 12 i konusen. Pga. den lave pH-verdi som råder i dette område vil de proteiner som foreligger i væsken straks felles ut og mottas i slammet som samler seg i det koniske uttaks-kammer 5.

Ribbene 10 vil virke forstyrrende på den omrørende bevegelse i det annet reaktorkammer 8 slik at en optimal utfelling av stoffer kan finne sted i det første reaktorkammer 7.

Det øvre parti av det annet reaktorkammer 8 er omgitt av et ringformet overløp 14 med en øvre kant 15 som ligger høyere enn det øverste parti av utløpet 9 for utslipp av forgjæret avløpsvann.

Der dannes således et utfellingskammer 17 for forbedring av utfellingen av faste stoffer som foreligger i det forgjærede avløpsvann som strømmer over den øvre kant 15 av overløpet 14.

For å skaffe en så jevn strøm som mulig av væske inn i utfellingskammeret er omkretsen av overløpet 17 senket ved tannformede utsparinger 18. For å unngå flytende oljepartikler i så stor utstrekning som mulig er der anordnet en ringformet skillevegg 19 i det øvre parti av reaktoren 1, hvilken rager nedenfor den øvre kant 15 av overløpet 14 og selvsagt nedenfor de tannformede utsparinger 18. Det ringformede parti 19 er virksomt anordnet på ca. 2/3 av avstanden mellom reaktorens innervegg og veggen av overløpet 14. Den ringformede skillevegg 19 omfatter fortrinnsvis åpninger 27 til å slippe gjennom gasser og holde tilbake oljeaktige stoffer.

Under nedbrytningen av proteiner og karbohydrater som virker som forbindelser til suspendering av olje og faste stoffer hvilke olje og faste stoffer kan gi opphav til overbelastning som hindrer den etterfølgende anaerobe gjæring i hovedreaktoren, vil utfellingen av faststoffer fra avløpsvannet forbedres så meget at disse stoffer, sammen med det bakterielle materiale som dannes, ankommer til det første reaktorkammer 7 gjennom utfellingskonusen 11.

Videre kan oljeaktige stoffer som foreligger i avløps-vannet sammen med oljeaktige stoffer som kan være blitt dannet i løpet av den anaerobe gjæring tappes bort gjennom tappekranen 20.

For virksom regulering av den ønskede pH-verdi for anaerob gjæring i det annet reaktorkammer 8 er en tilførselledning 21 som munner ut tilnærmet i sentrum av kammeret 8, forbundet med en pumpe 22 som gjennom en ledning 23 står i forbindelse med et tangentielt innløp 24 slik at væske kan resirkuleres inn i reaktorkammeret 8. Det tangentielle innløp 24 sikrer optimal omrøring i kammeret 8.

En lagerbeholder 25 for kaustisk soda eller andre hydrok-syder er forbundet med ledningen 23 via en tilførselledning 26 og muliggjør regulering av den respektive pH-verdi.

Væsken som strømmer i retning av utfellingssonen 17 kan omfatte skum som fortrinnsvis fjernes ved hjelp av væskeopp-deling-sprøytehoder 29 i en krets 28, som munner ut over den indre omkrets avgrenset av overløpet 24 idet kretsen er forbundet med den tidligere nevnte returledning 23 via en ledning 28 .

Det første reaktorkammer kan inneholde væske med suspenderte proteiner som kan komme inn i det annet reaktorkammer 8. For å hindre at dette skjer er der passende dannet et gjen-vinningsområde 35 ved en dekkplate 30 som er avbøyet fra reaktorveggen 31 inn i utfellingskonusen 11. Kanten av platen 32 rager til under den øvre kant 13 av utfellingskonusen 11. Suspenderte proteiner som samles opp under dekkplaten 30 kan deretter tas ut gjennom en uttaksledning 33. Ledningen 33 omfatter en avstengningsventil 34.

Det skal bemerkes at ikke bare proteiner men også andre flytende stoffer kan samles opp under dekkplaten 30.

Gasser kan selvsagt samle seg under dekkplaten 30 og etter noen tid kan mengden av gass være så stor at ingen ytterligere strøm av væske fra kammer 7 inn i konus 11, strøm-men er angitt ved pilen 40, er mulig. Den bøyde dekkplate 30 er derfor forsynt med et krumt gassutslippsrør 39 som gjennom en åpning 37 munner ut i kammeret 35 under dekkplaten 30 nær ytterveggen 31 av reaktoren 1. Ved sin andre ende 36 munner røret 39 ut ved et punkt over den øvre kant 13 av konus 11. Stillingen av enden 36 kan reguleres ved et reguleringsorgan 38 som tillater forskyvning av enden 36 i retning av den øvre

eller nedre del av reaktoren.

Enden 36 ligger fortrinnsvis i et plan som omfatter ledningen 33 for uttagning av proteinlaget 41, antydet ved de stiplede linjer. Det skal bemerkes at en åpning 37 i dekkplaten 30 ville forstyrre driften av reaktoren da en slik åpning ville tillate fri strømning av væske inn i det annet kammer 8 uten at strømmen passerte konus 11.

Det skal videre bemerkes at ledningen 33 også tillater fjerning av andre flytende stoffer enn proteiner.

Røret 39 bør ikke tillate fri strømning av væske gjennom dekkplaten 30 og følgelig er røret gitt en krum utforming.

Strømningen av væske fra det første kammer 7 inn i det annet kammer 8 er angitt ved pilen 40.

Claims (10)

1. Reaktor til anaerob forgjæring av avløpsvann som skal renses ved anaerob gjæring av organisk materiale, omfattende et inntak for avløpsvann, et væskeuttak for utslipp av forgjæret avløpsvann og et slamuttak, karakterisert ved at reaktoren har minst et første og et annet reaktorkammer (7, 8) som er åpent forbundet med hverandre, idet avløpsvann-inntaket og slamuttaket munner ut i det første reaktorkammer (7) .

2. Reaktor som angitt i krav 1, karakterisert ved at der er skaffet organer (25, 26, 23) for regulering og justering av pH-verdien i det annet reaktorkammer (8), og at dette fortrinnsvis er forsynt med en uttaksledning (21) og en fortrinnsvis tangentielt anordnet retur-innløpsledning (24) som er forbundet med organene (25, 26, 23).

3. Reaktor som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at der er skaffet en sentral utfellingskonus (11) mellom det første (7) og annet reaktorkammer (8).

4. Reaktor som angitt i krav 1-3, karakterisert ved at der foran reaktorens væskeutløp er skaffet organer (17) som forbedrer fraskillingen av faste stoffer.

5. Reaktor som angitt i krav 1-4, karakterisert v e .d at den omfatter et fortrinnsvis ringformet utfellingskammer (17) som står i forbindelse med væskeutløpet (9) og/ eller med det annet reaktorkammer (8), gjennom et overløp.

6. Reaktor som angitt i krav 5, karakterisert ved at utfellingskammeret (17) er avgrenset av et overløp (14) hvis øvre kant (15) rager over planet gjennom det høyeste punkt (16) av væskeutløpet, og fortrinnsvis minst et parti av overløpet (14) er lavere enn det egentlige overløp (14), helst ved at overløpet (14) i det minste lokalt er forsynt med fortrinnsvis tannformede utsparinger (18).

7. Reaktor som angitt i et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at der i utfellingskammeret (17). er anordnet organer (19) til å begrense væske-strømmen, hvilke organer fortrinnsvis består av en skillevegg (19) som er forbundet med reaktorens overside og rager inn i utfellingskammeret (17) til nedenfor den øvre kant (15) av overløpet (14), idet oversiden av reaktoren eventuelt kan omfatte en tappekran (20) for utslipp av flytende stoffer med en lavere tetthet enn vann, og skilleveggen (19) eventuelt er forsynt med åpninger for utslipp av gasser, og der fortrinnsvis er anordnet et væskeoppdelingsorgan (29) inne i eller nedenfor utfellingskammeret (17).

8. Reaktor som angitt i et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at der er skaffet et oppsamlingskammer (35) til oppsamling av proteiner som flyter oppå væskene i det første reaktorkammer (7), hvor oppsamlingskammeret (35) fortrinnsvis er avgrenset ved en dekkplate (30) som rager fra reaktorveggen (31) inn i utfellingskonusen (11) og et krumt gassutslippsrør (39) som på den ene side munner ut i oppsamlingskammeret (35) under dekkplaten (30) og på den annen side ved sin ende (36) over den øvre kant (13) av konusen (11).

9. Reaktor som angitt i krav 8, karakterisert ved at dekkplaten (30) som avgrenser oppsamlingskammeret (35), rager nedenfor den øvre kant av utfellingskonusen (11) og/eller en utløpsledning (33) for flytende faststoffer munner ut i det nevnte oppsamlingskammer (35).

10. Reaktor som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at avløpsvanninntaket (2) omfatter en kolli-sjonsplate (4) i nærheten av munningen (3) av inntaket (2).