NO813255L - Fremgangsmaate og apparat for behandling av avvann - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for behandling av avfallsvann samt et apparat for gjennomføring av nevnte fremgangsmåte. Mere spesielt angår oppfinnelsen en forbedret fremgangsmåte for behandling av avfallsvann som bedrer separasjonen, konsentrasjonen og behandlingen av vanskelig sedimenterbare og kolloidale faste stoffer ved hjelp av finsandfiltrering, hvorved man øker behandlings-prosessens energiutviklingspotensial og reduserer eller eliminerer etterfølgende krav med hensyn til biologisk behandling. Foreliggende oppfinnelse reduserer således både kapital og energiomkostningene ved behandling av avfallsvann.

Faste stoffer som forefinnes i avfallsvann

kan enten være suspenderte eller oppløste. De kan være filtrerbare eller ufiltrerbare, flyktige eller inerte, og de kan være bionedbrytbare eller ikke. Slike faste stoffer såvel som forskjellige typer olje som ofte er tilstede i avfallsvann, representerer alvorlige forurensninger som enten må fjernes eller behandles i en fremgangsmåte for behandling av avfallsvann.

Suspenderte faste stoffer vil vanligvis

-8

variere i størrelse fra 10 mikron til 100 mikron eller større. Vanligvis vil faste stoffer med en diameter på 10 mikron eller større være sedimenterbare og kan fjernes ved enkel tyngdeseparasjon. Faste stoffer hvis størrelse varierer fra 10 ^ til mikron vil normalt ikke sedimentere seg, og må vanligvis fjernes ved hjelp av koagulering og flokkulering. Faste stoffer med en diameter på 10 -3 mikron eller mindre vil vanligvis være å betrakte som oppløste faste stoffer.

De fleste biologiske kloakkbehandlingssystemer og fremgangsmåter er utformet slik at man først separerer store uoppløselige partikler og deretter biologisk behandler de partikler som ikke vil sedimentere seg. Mange av disse systemer gir ofte sterkt varierende resultater, noe som vanligvis skyldes at den foregående separasjonsprosess,

dvs. en primær rensning og/eller siktning er relativt lite fleksibel og i stand til å ta de variasjoner som måtte opp-

tre.

De primære prosesser kan være underkastet sterkt variable hydrauliske og/eller organiske belastninger, noe som resulterer i en væske av sterkt varierende kvalitet.

De biologiske systemer som deretter behandler væsken må følgelig kunne oppta denne variasjon med hensyn til belastning uten at de derved mister sin effekt.

De suspenderte eller kolloidale faste stoffer som ikke er utskilt hverken ved sikting eller rensing må videre behandles ved hjelp av et eller flere biologiske systemer for å kunne møte de krav som stilles til det endelige avfallsvann. Energi, kapital og vedlikeholdsomkost-ninger i forbindelse med disse systemer er ganske vesentlige.

To slike generelt aksepterte biologiske systemer er den såkalte suspenderte vekstmodifikasjon av den aktiverte slamprosess, foruten den faste vekstsystemmodifikasjon av filtreringsprosessen. Disse systemer kan være utformet på forskjellig måte, fra relativt simple til meget kompli-serte prosesser avhengig av størrelsen på det anlegg og det utstyr som brukes. Offentlige krav med hensyn til nitrater i den utstrømmende væske vil dessuten kunne komplisere prosessen, noe som krever ytterligere kapital og energiomkostninger.

Det har vært gjort en rekke forsøk på å modifisere behandlingsprosessene for derved å redusere energiomkostningene ved biologiske systemer. Dette har vanligvis vært utført ved å modifisere selve prosessen foruten å forandre forskjellige mekaniske komponenter for derved å forbedre utskillelsen av faste stoffer i rensnings delen av anlegget. En akseptert og effektiv separasjons-teknikk for faste stoffer har vært å tilsette kjemiske koaguleringsmidler til det instrømmende avfallsvann i sedimentasjonstanken eller rensetanken. Denne teknikk øker vanligvis mengden av faste stoffer som skilles ut,

og vil dessuten redusere den organiske belastning på det biologiske system eller de etterfølgende behandlingssystemer.

Denne reduksjon av belastningen reduserer også den mengde energi som er nødvendig i de biologiske prosesser. Fysiske-kjemiske fremgangsmåter som har vært anbefalt for behandling av avfallsvann har derfor vanligvis inbefattet en tilsetning av et koaguleringsmiddel og en etterfølgende flokkulering av de suspenderte partikler. Dette utføres vanligvis enten i en sone inne i rensningstanken, eller før denne, for derved å bedre sedimentasjonshastigheten på de suspenderte faste stoffer. Det rensede avfalls-

vann kan deretter behandles på en rekke forskjellige måter, f.eks. ved adsorbsjon på aktivert karbon eller en filtrering på nytt fulgt av en karbonadsorbsjon.

En tilsetning av et kjemisk flokkulerings-middel og/eller et koaguleringsmiddel øker imidlertid de kjemiske omkostninger ved prosessen og skaper dessuten meget alvorlige problemer, i enkelte tilfelle større enn de fordeler man oppnådde ved å redusere innholdet av suspenderte faste stoffer i den væske som deretter ble tilført de biologiske system.

En utfeining ved hjelp av et koaguleringsmiddel skaper et kjemisk slam som ofte kan være meget vanskelig og kostbart å behandle og fjerne vann fra.

Videre vil et kjemisk slam av denne type dessuten fremme

en utvikling av slamgass.

Organisk materiale som behandles biologisk

i et aktivert slamsystem vil utvikle nye og ytterligere mengder av cellulært materiale. Dette høyt strukturerte cellulære materiale vil igjen være en potensiell for-urensningskilde og må derfor forsiktig utskilles og behandles på en måte, slik at det ikke vil påvirke miljøet.

I de fleste biologiske systemer vil derfor det aktiverte slam eller filterhumusen som begge består i alt vesentlig av nytt cellulært materiale, skilles fra avfallsvannet. Dette utføres vanligvis ved sekundære rensetanker. Det sedimenterte slam må deretter returneres til en nedbrytningstank for ytterligere biologisk reduksjon. Det nedbrutte slam kan så tas ut og avvannes på forskjellige måter. Nevnte nedbrytning,avvanning og fjerning av dette nye cellulære materiale er vanligvis vanskelig og kostbart.

Filteret med granulære media brukes for tiden for å fjerne suspenderte faste partikler fra avfallsvann etter andre behandlingstrinn. Ett slikt filter som effektivt brukes, er blant annet beskrevet i U.S. patent Reissue nr. 28.43 , utstedt 1. juli 197 5. Forbedringer er vist i U.S. patent nr. 3.817,378, utstedt 18. juni 1974 og U.S. patent nr. 3.840.117, utstedt 8. oktober 1974.

En effektiv fremgangsmåte og et apparat for

å rense smørefett og olje fra media i slike granulære filtre, er beskrevet i U.S. patent nr. 4 .032.443,""] utstedt 28. juni 1977.

Et apparat og en fremgangsmåte for å utskille og konsentrere faste stoffer fra væske som brukes for å vaske filtere, er beskrevet i U.S. patent nr. 3.792.773.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte som unngår mange av de ovennevnte ulemper som forefinnes i vanlige kjente systemer for behandling av avfallsvann, ved at man fjerner og oppsamler organiske faste stoffer fra avfallsvann som inneholder vanlig kloakkvann, uten at man bruker koagulerende kjemikalier. En vesentlig forbedring ved fremgangsmåten er at man får et økende energipotensiale i den økende mengde av det kjemikalie-frie primære slam. En annen vesentlig fordel er en tilsvarende reduksjon i produksjon av nytt cellulært plantemateriale.

Foreliggende oppfinnelse angår således en avfallsvannbehandlingsprosess for fjerning av suspenderte og/eller kolloidale stoffer og heri inngår også smøre-fett og olje, fra tidligere ubehandlet avfallsvann og som inneholder vanlig kloakkvann,karakterisert vedat man: a. fører nevnte avfallsvann inneholdende vanlig kloakkvann til en rense eller sikteanordning for å fjerne en del av materialet og rense nevnte avfallsvann uten at man i vesentlig grad tilsetter kjemikalier; b. fører det rensede avfallsvann uten vesentlig tilsetning av kjemikalier gjennom et filter med et granulært medium inne i en filtreringstank til et underavsilingshulrom for derved å få fremstilt et filtrat som inneholder mindre enn 40% av de suspenderte faste stoffer som var tilstede i det opprinnelige ubehandlede avfallsvann; c. fører fra tid til annen luft opp gjennom det granulære medium for derved å redusere strømnings-motstanden gjennom mediet og hindre en anaerobisk biologisk aktivitet i nevnte medium uten at man forstyrrer dets integretet; og

d. bakvasker fra tid til annen nevnte

filter med en mengde av nevnte filtrat og et overflateaktivt middel og/eller oksydasjonsmiddel for å fjerne akkumulerte skadelige materialer.

Avfallsvannet inneholdende vanlig kloakk-

vann føres således fra en anordning så som en sikt, sil og/eller en primær klaringstank, gjennom et filter med et granulært medium uten en tidligere biologisk, kjemisk eller fysisk kjemisk behandling. Alternativt kan an-ordningen for fjerning av faste stoffer elimineres totalt, og avfallsvannet vil da føres direkte til inntaket på filteret og ikke-sedimenterbare og kollodiale faste stoffer unnfanges av mediet og absorberes på selve filterpartik-lenes overflate.

Effekten ved fjerningen av disse ikke-sedimenterbare faste stoffer er en funksjon av tilførselsmengden og mediets fysiske egenskaper, og vanligvis vil man bruke sand. Generelt bør minst 60% av de suspenderte faste stoffer fjernes av et enkelt filter. Man lar faste stoffer akkumulere seg på filteret inntil motstand gjennom mediet gjør at vannmengden over mediet når et forutbestemt nivå, hvoretter filteret bakvaskes og de skadelige materialer som tidligere var unnfanget og adsorbert blir deretter vasket vekk fra mediet.

I overensstemmelse med oppfinnelsen er det også tilveiebragt en forbedring ved at man avskjærer og lagrer kolloidale og suspenderte faste stoffer ved at man periode-vis reduserer filterets motstand ved å føre luft opp gjennom mediet fra tid til annen, noe som bedrer porøsiteten og hindrer anaerobisk dekomponering. Luften presses opp gjennom filtratet ved at filtrert væske stiger opp inne i nevnte underfiltreringshulrom og derved forskyver luften. Den oppadrettede bevegelse av luften er tilstrekkelig til å fjerne skadelig materiale over til den indre del av filterskiktet hvor slike materialer temporært lagres uten at filterets integritet forstyrres.

Oppfinnelsen tilveiebringer videre en fremgangsmåte for bakvasking, hvor man bruker vertikale hydrauliske stråler fra tid til annen blandet med luft, hvorved man får en sterk røring og bevegelse på nevnte medium, som derved kommer i en variabel semifluidisert tilstand, noe som øker bakvaskinssystemets effekt, samtidig som man bruker en minimal mengde vann til denne bakvasking.

Videre tilveiebringér foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte hvor nevnte vaskevann føres til en lager-tank hvor tidligere ikke-sedimenterte partikler, som nå befinner seg i nevnte vaskevann, agglomererer seg og sedimenteres. Smørefett og olje vil her også agglomereres for avskumming. De sedimenterte faste stoffer konsen-treres vanligvis uten at man tilsetter kjemikalier.

I overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse blir nevnte faste stoffer fra nevnte vaskevann pumpet til en nedbrytningstank for anaerobisk stabilisering av det organiske materiale, foruten at man får en biologisk utvikling av en brenngass bestående av metan og karbondioksyd.

I overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse blir videre det rensede vaskevann ført tilbake til filterinntaket for refiltrering, og kan under visse betingelser være så rent at det kan føres direkte til utløp, f.eks. i en elv, i en innsjø, i havet etc.

Filtratets forurensende elementer kan reduseres ved at man fjerner kolloidale og ikke-sedimenterbare faste stoffer som måtte være tilstede i det rensede avfallsvann.

Ifølge et annet aspekt av foreliggende oppfinnelse blir oksygen tilsatt væskelegemet ved direkte lufttilførsel, ved indiffudering eller pulsing gjennom filtreringsmediet, for derved å få så lite oksygenunder-skudd som mulig, hvorved man motvirker de anaerobe til-stander som ellers ville opptre i mediet og filterlegemet.

Videre tilveiebringer oppfinnelsen en forbedret regenereringssyklus for nevnte medium som fjerner smørefett, olje og biota som måtte være festet til mediets overflate, noe som skjer ved emulgering og hydraulisk og pneumatisk indusert røring av selve medie-skiktet. Videre kan man bruke et oksydasjonsmiddel så

som hypokloritt med eller uten et overflateaktivt middel for å regenerere medieoverflåtene. Vanligvis og fortrinns-vis vil man imidlertid bruke et ikke-halogenholdig oksydasjonsmiddel, så som hydrogenperoksyd, oksygenholdig gass eller en væske eller ozon enten med eller uten et rensemiddel eller overflateaktivt middel, hvorved man unngår å danne klorinerte hydrokarboner.

Et annet viktig trekk ved oppfinnelsen er organiseringen av filtreringsprosessen for å øke mengden av usedimenterte eller kolloidale faste stoffer fra avfallsvannet. I et to-trinnsfiltreringssystem så vil det sekundære filtrat vanligvis inneholde mindre enn 25% suspenderte faste stoffer i forhold til det ubehandlede vann, og en derpå følgende lav BOD. Et slikt filtrat kan vanligvis føres direkte til et vannløp uten ytterligere biologisk behandling.

Et annet aspekt av oppfinnelsen er bruken av meget små mengder koaguleringsmiddel i filtreringsprosessen, noe som reduserer mengden av meget fine faste stoffer som hverken vil bli innfanget eller absorbert på medieover-flaten. Koaguleringskjemikaliet blir raskt blandet med det primære filtrat og ført til et filter nr. 2 uten et flokkuleringstrinn. En slik fremgangsmåte vil typisk resultere i et sekundært filtrat med mindre enn 20 mg/l suspenderte faste stoffer og vil vanligvis inneholde mindre BOD enn det som normalt finnes etter slike sekundære filtreringer. Første trinns filter fjerner største mengden av de faste stoffer, og det er således bare nødvendig med små mengder koaguleringsmiddel i annet trinn. Effekten av dette kjemikalium ved den etterfølgende slambehandling er helt neglisjerbar.

Et annet trekk ved oppfinnelsen er bruken av et filter for å behandle overløpsvann som ellers kunne skade eksisterende og fast utformede biologiske systemer, noe som gjøres ved at man fører overløpsvannet rundt det biologiske system og gjennom et finmediumsfilter hvor man fjerner tilstrekkelige mengder av suspenderte faste stoffer fra dette avfallsvann således som fra det biologisk behandlede avfallsvann. Dette gjør at man får utført en filtrering av både behandlet og ubehandlet avfallsvann, hvorved man kan oppfylle de krav som stilles til det endelige avløpsvann. I foreliggende oppfinnelse vil således effekten av den biologiske prosess bli opp-rettholdt. Den blir således beskyttet mot den hydrauliske overbelastning, og man får en god og sikker utførelse hele tiden.

Et annet trekk ved oppfinnelsen er kombina-sjonen av en totrinns filtrering inne i et enkelt kar, noe som muliggjør en behandling av varierende vannmengder ved at ved store tilførsler så blir bare en del av vannet filtrert gjennom det grovere filtreringsmediet.

En totrinns filtreringsprosess gjør det mulig å bruke mer enn en sandtype og bruke varierende sandmengder for en gitt filtreringsbelastning.

Et annet aspekt av oppfinnelsen angår vaskingen av de vertikale veggene i filtreringstanken ved hjelp av en automatisk anordning under bakvaskingen. Et rensemiddel så som et vaskemiddel og et oksydasjonsmiddel eller alternativt et overflateaktivt middel og et oksydasjonsmiddel kan tilsettes vaskevannet for ytterligere å rense veggene. Rensemiddeltilsetning kan kontrolleres manuelt eller automatisk. Det er foretrukket å bruke et ikke-halogenholdig oksydasjonsmiddel.

Et annet aspekt av oppfinnelsen angår til-setningen av en oksyderende eller steriliserende væske til vaskevæsken ved slutten av vaskingen for å kontrollere veksten av biologiske organismer. Denne steriliserende eller oksyderende væske vil også frembringe en oksyda-sjon, emulgering eller fjerning av tidligere tilfestede organiske stoffer til medieoverflåtene som oppstår ved filtreringen av det rensede avfall gjennom det fine sand-medium. Medieoverflåtene blir derfor effektivt brukt for å absorbere noe av de organiske komponenter som utgjør oppløselig BOD.

Et annet trekk ved oppfinnelsen er at man

får minimale skadelige effekter av de kolloidale og suspenderte partikler som ellers ville tette porene i det aktiverte karbon og dekke karbonoverflåtene med organiske stoffer, noe som begrenser effektiv bruk av aktivert karbon.

Et annet aspekt av oppfinnelsen er et forbedret dreneringssystem som effektivt fordeler oksyderende eller steriliserende væske inn i filtreringsmediet uten en fortidlig blanding med vaskevæske og vaskemiddel eller overflateaktivt middel.

Kort beskrivelse av tegningene

Figur 1 er en skjematisk tegning av et vanlig kjent vannbehandlingssystem, hvor man som hovedelementer har en primær klaringstank, et biologisk behandlingssystem, en sluttklaringstank, og en slamnedbrytningstank. Figur 2 er en skjematisk tegning av en foretrukken utførelse av oppfinnelsen som illustrerer de mange alternative behandlingssystemer som kan brukes. Figur 3 er en skjematisk tegning av oppfinnelsen kombinert med biologisk behandling. Figur 4 er en skjematisk tegning av oppfinnelsen kombinert med et biologisk behandlingssystem fulgt av et annet filter. Figur 5 er en skjematisk tegning av en fysisk-kjemisk behandlingsprosess plasert mellom de to filtre. Figur 6 viser en skjematisk tegning av oppfinnelsen, hvor man har et behandlingssystem som kan ta imot høye variasjoner med hensyn til tilført vann, og som viser behandlingsmåter for overløpsvannet. Figur 7 er et snitt gjennom et apparat ifølge foreliggende oppfinnelse, og hvor nevnte apparat brukes for å behandle overløpsvann. Figur 8 er et snitt gjennom et apparat ifølge oppfinnelsen som viser systemet for veggvasking og pulsering av filtreringsskiktet. Figur 9 er et snitt gjennom det dreneringssystem som beskrives i oppfinnelsen.

Figur 10 er et detalj snitt av en utløpsdyse

i det dreneringssystem som beskrives i oppfinnelsen.

Figur 11 er et snitt av en alternativ dyse

i det dreneringssystem som beskrives i oppfinnelsen.

Beskrivels av den foretrukne utførelse-

Reduksjoner av totalt biokjemisk oksygenbehov (BOD), suspenderte faste stoffer og oppløselig BOD

i renset avfallsvann ved hjelp av parallelle granulære mediefiltre er vist i Tabell I, hvor man i nevnte filtre brukte kvarts med effektiv størrelse på 0,35 eller 0,45 mm henholdsvis, en sanddybde på 25,4 cm og en tilførsels-mengde på 80 liter pr. minutt pr. m 3.

En viktig faktor som vanligvis oversees ved utforming og drift av vannbehandlingssysterner er at hovedmengden av den organiske forurensningsbelastning i avfallsvannet, enten denne vises som teoretisk oksygenbehov (TOD), kjemisk oksygenbehov (COD) eller biokjemisk oksygenbehov (BOD), forefinnes i de ikke-sedimenterbare, suspenderte og kolloidale faste stoffer. Slike stoffer er tilstede i vanlig kloakkvann. Således kan nevnes at de faste stoffer som er utskilt fra avfallsvann basert på størrelse, har den organiske virkning som er vist i tabell II. Generelt fremgår det at 66 prosent av den organiske belastningen forefinnes i suspenderte faste stoffer med en partikkelstørrelse på 8 mikron eller mindre når dette er målt ved COD. Det er velkjent at suspenderte faste stoffer med en størrelse på 8 mikron eller mindre er ikke-sedimenterbare som sådanne.

Betydningen av den forurensende belastning i renset eller sedimentert avfallsvann kan videre illustreres ved den størrelse og vektanalyse av renset avfallsvann som er vist i Tabell II. Denne tabellen ble tatt ut fra Lorain Ohio Avfallsvannsbehandlingsanlegg, og er relativt typisk for renset avfallsvann som inneholder vanlig kloakk. Avfallsvannsprøven ble så filtrert progressivt gjennom membranfiltre med synkende porestørrelse. Mengden av faste stoffer som ble holdt tilbake på hvert filter ble så bestemt såvel som det kjemiske oksygenbehov (COD) i de faste stoffer som ble holdt tilbake.

Reduksjonen av oppløselig BOD er et annet aspekt av oppfinnelsen. Reduksjonen av oppløselig BOD ved hjelp av finsandfiltrering er ganske betydelig, og blir mere vesentlig ved lavere tilførselsmengder. Således har f.eks. prøver vist at reduksjon i oppløselig BOD varierer fra så mye som 34 prosent reduksjon, til så., lite som 5,6%. Oppløselig BOD er mere em. definisjon enn en sann størrelse. Kolloidale partikler som kan passere gjennom et 0,4 5 mikron-filter blir vanligvis beregnet til å være en del av den oppløselige fraksjon som måles som oppløselig BOD.

En vesentlig mengde av det kolloidale materiale som går gjennom et 0,45 mikron membranfilter vil feste seg til kornoverflaten i et vanlig granulært filter. Enkelte av de organiske stoffer i oppløsningen blir raskt biologisk omdannet til biomasse etterhvert som avfallsvann føres gjennom det granulære skikt. Den mengde som fjernes er en funksjon av tilførselsmengden, størrelse og dybde på sandskiktet. Tabell III, som viser en spesifik serie av prøver illustrerer effekten ved fjerning av oppløselig BOD ved hjelp av foreliggende oppfinnelse. En enkel eller fleretrinns filtrering, ikke bare fjerner således målbare ikke-sedimenterbare faste stoffer, men reduserer også den oppløselige fraksjon av den organiske belastningen.

På de vedlagte tegninger er det vist foretrukne utførelser av oppfinnelsen uten at dette begrenser oppfinnelsen som sådan.

På figur 1 er det vist en vanlig biologisk behandlingsprosess for avfallsvann. Det rå avfallsvannet kommer inn gjennom ledning 10 og føres til en sikt 20 og gjennom en ledning 11 til en primær sedimentasjon eller primær klaringstank 100. Den rensede væsken føres gjennom ledning 110 til den biologiske prosess 400, hvor vannet behandles biologisk, og det utvikles nytt cellulært materiale, hvoretter væsken føres gjennom ledning 410 til den endelige sedimentasjonstank 500. En vesentlig del av de slamfaste stoffer sedimenteres i tanken 500 og tas ut gjennom ledning 520. En del av slammet resirkuleres til den biologiske prosess via ledning521. Overskuddet eller avfallsslammet blandes så med slam som har vært tatt ut fra den primære klaringstank 100 gjennom ledning 120, og blandingen av avfallsslam og primært slam føres gjennom ledning 121 til nedbrytningstank 800, hvor slammet behandles ytterligere, og hvor en del av de organiske stoffer omdannes til metan og karbondioksyd. Overskudd av avfallsslam fra klaringstank 500 kan føre direkte til nedbrytningstank 800, hvorved man unngår blandingsprosessen i ledning 121, noe avhengig av hvilken driftsform man fore-trekker .

Figur 2 viser et skjematisk blokkdiagram av foreliggende oppfinnelse, hvor et filtersystem 200 er plasert, fulgt av en primær sedimentasjonstank eller klaringstank 100. Avfallsbehandlingssystemet inbefatter en inntaksledning 10, hvor avfallsvannet føres til en fordelende og/eller grovsiktanordning 20, hvoretter væsken føres via ledning 11 til en primær klaringstank 100. Den rensede væsken forlater tank 100 gjennom ledning 110 til inntaket på filter 200.

Som vist på figur 2 kan filtratet i

ledning 210 føres til et eller flere av de etterfølgende behandlingselementer, f.eks. forskjellige biologiske behandlingssystemer. Alternativt kan filtreringen følges av en annentrinns filtrering, og deretter behandles med aktivert karbon eller en biologisk behandling for fjerning av organisk stoff og/eller nitrogen, eller den kan føres ut av anlegget til elv eller kloakk, eller den kan behandles på annen måte eller brukes omigjen. Hvorvidt det er nød-vendig med annettrinns filtrering vil være avhengig av kvaliteten og partikkelstørrelsesfordelingen i avfallsvannet, såvel som krav som stilles til avfallsvannets kvalitet ved utslipp. I mange tilfelle vil belastningen på det biologiske system bli så redusert at man oppnår en tilfredsstillende biologisk behandling, f.eks. i et sildrefilter uten resirkulering.

En annen utførelse av oppfinnelsen er en avfallsvannbehandlingsprosess for fjerning av suspenderte og kolloidale stoffer, og heri inngår smørefett og oljer, proteinholdige forbindelser og ammoniakalsk nitrogen fra tidligere ubehandlet avfallsvann, f.eks. av den type man finner i vanlig kloakkvann. Nevnte fremgangsmåte inbefatter følgende trinn:

a. Avfallsvann inneholdende vanlig kloakkvann føres til en rense eller sikteanordning for å fjerne en del av materialene og rense nevnte avfallsvann uten at man tilsetter kjemikalier. b. Nevnte rensede avfallsvann føres uten tilsetning av kjemikalier gjennom et første granulært filter inne i en første filtreringstank til et første filtreringshulrom, hvorved man får fremstilt et primært filtrat. c. Nevnte primære filtrat føres gjennom et . fast mediafilter, f.eks. et sildrefilter med nitrifiserende mikroorganismer som gror på nevnte faste medium, hvorved man oksyderer nevnte nitrogen i nevnte primære filtrat til nitrat og nitritt. d. Nevnte nitrifiserte primære filtrat føres gjennom et annet granulært filter inni en annen filtreringstank til et annet filtreringshulrom, hvorved man får fremstilt et sekundært filtrat inneholdende mindre enn 20 mg/l av suspenderte faste stoffer og mindre enn 20 mg/l av B0D5.

e. Fra tid til annen føres luft opp gjennom hvert av de nevnte granulære filtre for å redusere strøm-ningsmotstanden gjennom disse og for å hindre at det oppstår anaerobisk biologisk aktivitet.

f. Fra tid til annen tilbakevaskes nevnte første filter med en del av nevnte primære filtrat samt et overflateaktivt middel og/eller et oksydasjonsmiddel for å fjerne akkumulerte skadelige stoffer;

g. Fra tid til annen tilbakevaskes nevnte andre filter med en del av nevnte sekundære filtrat og et overflateaktivt middel og/eller et oksydasjonsmiddel for å fjerne akkumulerte skadelige stoffer.

En slik behandling som beskrevet ovenfor gir et sekundært filtrat som inneholder mindre enn 20 mg/l av suspenderte faste stoffer og 20 mg/l BOD,, selv når de faste filtre har en tilførselsmengde som er lik eller større enn 13,6 l/min./m 2 uten resirkulering. Det sekundære filtrat vil inneholde mindre enn 1,5 mg/l av NH^-N, hvis

temperaturen på avfallsvannet er over 20°C.

Vaskevæsken fra filter 200 tas ut gjennom ledning 220 til klaringstank 300, hvor de tilbakevaskede faste stoffer sedimenteres, hvoretter den rensede væsken returneres til inntaket på filteret 200 gjennom ledning 310 og filterinntak 110. Kvaliteten på denne væsken kan bedres ved tilsetning av koagulerende kjemikalier. Det sedimenterte slam fra klaringstank 300 tas ut gjennom ledning 320 og føres gjennom slamuttaksledning 122 som transporterer slam fra den primære klaringstanken 100 gjennom ledning 120.

Filtratkvaliteten: vil være avhengig av tilført mengde avfallsvann, konsentrasjon av forurensende stoffer i vannet, samt skiktdybde og kornstørrelse på filteret som brukes i filter 200. Filtratkvaliteten kan ytterligere bedres ved en serie etterfølgende behandlingstrinn, avhengig av de krav som stilles til det endelige avfallsvann.

Energikravet ved den etterfølgende behandling av det rensede avfallsvann kan vesentlig reduseres som et resultat av en reduksjon av den organiske belastning i det rensede vann som oppnås ved hjelp av filteret 200.

Alternativt kan det slam som dannes ved hjelp av de konsentrerte faste stoffer i tilbakevaskingsvannet fra filter 200, tilsettes det slam som fjernes fra den primære sedimenteringstank eller rensetank 100. Den totale mengde av primært slam er summen av primært slam som utvikles både i klaringstank 100 og i filter 200.

Det faktum at intet koaguleringsmiddel tilsettes inntaket av hverken den primære sedimentasjonstank eller selve filteret, sikrer at det totale slam som tas ut inneholder en minimal mengde behandlingskjemikalier.

Anaerobisk biologisk fremstilling av brenngassen metan fra kloakkslam er kjent for at den går lettere og mere effektivt når forholdet primært til sekundært biologisk slam er høyt. Foreliggende oppfinnelse oppfinnelse gjør at man materielt øker de primære faste stoffer og i vesentlig grad reduserer sekundære faste stoffer.

I f.eks. et typisk avfallsvann fra hus-holdninger kan inneholde 160 mg/l suspenderte faste stoffer, og halvparten av dette fjernes ved en enkel primær behandling uten kjemikalier.

Det rensede avfallsvannet har typisk

følgende analyser:

Ved en standardbehandling vil det rensede avfallsvann underkastes en aktivert slambehandling for å møte de krav som stilles fra offentlige myndigheter ved utslipp. Ca. 70 mg/l av biologisk faste slamstoffer vil bli fremstilt. De biologisk faste stoffer utgjør således nesten halvparten av de totale faste stoffer som normalt blir anaerobt nedbrutt.

I foreliggende oppfinnelse blir det rensede avfallsvann filtrert gjennom et granulært medium for å oppfylle de endelige sekundære krav, hvorledes man erstatter de biologiske trinn som har høyt krav med hensyn til utstyr og driftsomkostninger.

Videre vil ingen biologisk behandlings-stoffer føres til den anaerobe nedbrytningstank, hvorved man får redusert gassproduksjon og produksjon av faste stoffer foruten at man får redusert den etterfølgende av-vanning av de faste stoffer.

Ved at man plaserer et granulært filter foran det biologiske behandlingstrinn, så får man i vesentlig grad redusert mengden av nye cellulære materialer, og dette gir et langt bedre driftsresultat i nedbrytnings-tanken.

Som vist på figur 2 kan man etter annet trinns filtrering føre væsken gjennom ledning 151 til en aktivert karbonkontaktanordning. Filtratet kan alternativt behandles i et biologisk system som vist på fig. 3, eller det kan føres ut til elv eller offentlig kloakksystem, eller kan brukes omigjen. Alternativt kan annet trinns filtrering utelates og filtratet fra første trinn kan føres til andre alternative prosesser.

En hovedfprdel ved oppfinnelsen er at man reduserer den forurensende organiske belastning i alle de etterfølgende behandlingssystemer ved hjelp av filter 200, hvorved man i vesentlig grad reduserer energi og kapital-omkostningene.

På figur 3 er det vist samme type av sekundær behandlingsprosess som vist på figur 1, men denne behandlingsprosess er nå modifisert ved at man har innsatt et filter i ledning 110. Filtratet etter nevnte filter i utløp 210 har nå et vesentlig redusert krav med hensyn til etterfølgende biologiske behandling. Biologisk behandlet avfallsvann kan føres direkte til en endelig sedimentasjonstank eller rensetank 500, eller føre til et etterfølgende filter 700 som vist på figur 4, og deretter til en klor-kontakttank 600.

I overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse kan også det primære slam tas ut fra den primære sedimentasjonstank 100 gjennom ledning 120. De generelt ikke-sedimenterbare og kolloidale faste stoffer i det rensede avfallsvann blir så fanget opp ved hjelp av filter 200, og filtratet fra dette filter kan føres gjennom ledning 210 til den biologiske prosess 400. Tilbakevasknings-vann i ledning 2 20 føres til inntaket av tilbakevaskings-separator 300, hvor de tilbakevaskede faste stoffer sedimenteres og tas så ut og blandes med faste stoffer fra den primære sedimentasjonstank 100, hvorved man øker den totale mengde av primære faste stoffer som fjernes fra prosessen.

Den organiske belastning basert på større fjerning av organiske faste stoffer, blir vesentlig redusert før den biologiske prosess. Igjen avhengig av til-ført mengde og kornstørrelse på filteret, så vil den gjen-værende organiske belastning til den biologiske prosess reduseres til et punkt hvor ny cellevekst effektivt kan oppsamles ved et annet filter, og dette kan generelt være av samme type som filter 200, hvorved man kan eliminere en endelig sedimentasjonstank. Filteret 700 vil så samle opp blandingen av faste stoffer og nye celler og redusere disse faste stoffer til innløpet av den biologiske prosess 400 gjennom ledning 721 slik det er vist på figur 4. Overskuddet av faste avfallsstoffer kan så føres til tilbake-vaskningsseparator 300 gjennom ledning 722.

Ifølge foreliggende oppfinnelse har således potensialet for vekst av nytt cellulært materiale blitt vesentlig redusert ved at man har fjernet større mengder av suspenderte og ikke-sedimenterbare faste stoffer ved hjelp av filtrering med et granulært medium. Veksten av nye celler er proporsjonal med den organiske belastning i avfallsvann som føres inn i den biologiske prosess gjennom ledning 210.

Hvis man f.eks. antar en ny cellevekst-hastighet på 0,4 kg nye celler pr. kg BOD fjernet, så vil et filtrat som inneholder 50 mg/l BOD,, bare utvikle 20 mg/l av nye celler. Avfallsvann som har suspenderte faste stoffer på mindre enn 30 mg/l og proporsjonale verdier med hensyn til biologisk oksygenbehov, kan klassifiseres som sekundært avfallsvann. I de tilfelle at de suspenderte faste stoffer er større enn det som er tillatt ved utslipp, så kan man bruke et annet filter og nevnte 20 mg/l av nye celler kan lett skilles ut ved hjelp av filter 700. Det filtrat som så føres ut gjennom ledning 710 vil da oppfylle de krav som ér stillet. Er mengden av faste stoffer i væsken i ledning 410 under det som er tillatt ved utslipp, så er det ikke nødvendig med ytterligere behandling .

På fig. 5 blir den sedimenterte primære rensede væske ført til et første trinns filter 200 og filtratet føres gjennom ledning 210 til et blandekammer 30 hvor meget små mengder av koaguleringsmiddel fra kar 40 pumpes inn i nevnte kammer 30 gjennom ledning 50. Koaguleringsmidlet blandes i kammer 30 med første trinns filtrat fra filter 200, dg blandingen av koaguleringsmiddel og filtrat føres til filter 700 gjennom ledning 211, uten et flokkuleringstrinn. Blandingen blir så filtrert gjennom filter 700, og man får annet trinns filtrat som føres ut gjennom ledning 710. Tilbakevaskingsvæske fra første trinns filter 200 føres til tilbakevaskingstank 300 gjennom ledning 220, mens tilbakevaskingsvann fra filter 700 føres til samme tank gjennom ledning 720. Det sedimenterte slam i kar 300 tas ut gjennom ledning 320 og blandes med slam som er fjernet fra det primære kar 100

via ledning 120, og det samlede slamvolum føres til nedbrytningstank 800 gjennom ledning 123.

Væsken fra ledning 710 kan så eventuelt behandles på en rekke forskjellige måter, alt avhengig av de krav som stilles til det endelige avfallsvann. Vann som er refiltrert kan føres direkte som vist på figur 2 gjennom en serie ytterligere behandlingstrinn, avhengig av endelig bruk og utslippskrav. Denne type system reduserer i vesentlig grad og kan endog eliminere fullstendig veksten av biologisk cellulært materiale som ofte er for-bundet med biologiske behandlingsanlegg, og man får på denne måten en utslippsvæske av meget høy kvalitet. Begrensningen er selvsagt de oppløselige bestanddeler som ikke lar seg fjerne ved filtrering. Avfallsvann fra hvilket man har fjernet suspenderte faste stoffer og kolloidale faste stoffer ved filtrering, lar seg lett kontakte med aktivert karbon for adsorbsjon av residuale organiske forbindelser. Denne type forbehandling kan effektivt spare store volumer og mye energi og gi en avfallsvæske med regulert kvalitet. Dette er spesielt viktig i de områder hvor vannet brukes omigjen. Filtreringsprosessen vil vesentlig redusere det energibehov man normalt har i forbindelse med vanlige vannbehandlings-anlegg med tilsvarende drift.

På figur 6 er det vist hvorledes den primære filtrering kan arrangeres i forbindelse med avfalls-vannsbehandlingssystemer, hvor man har meget store variasjoner med hensyn til tilført mengde, f.eks. under kraftig nedbør, og hvor eksisterende biologiske prosesser trues av en hydraulisk overbelastning. På figur 6 representerer ledningen 10 inntaksledningen for avfallsvann, og de nevnte variable volumer av vann føres gjennom en siktanordning 20, og så gjennom et alternativt strømavledningskammer og overløpskar 60 og videre inn i en primær sedimentasjonstank 100. Den rensede væsken i ledning 110 føres til et hydraulisk kontroll-kammer 80, hvor første trinns over-løpsstrøm kan føres rundt den biologiske prosess 400 og den endelige rensetank 500 og inn i ledning 510 og så til filteret 200. Tilbakevaskingsvann føres fra filter 200

til ledning 220 og til sedimentasjonskaret 300. Over-liggende og renset væske fra kar 300 returneres til ledning 510 gjennom ledning 310. Det sedimenterte slam returneres gjennom ledning 3 20 og blandes med sedimentert slam fra rensetank 100 som er tilført via ledning 120, og føres vekk for ytterligere behandling gjennom ledning 124 til en nedbrytningstank eller en annen slambehandlings-prosess.

Ifølge foreliggende oppfinnelse blir overskudd av avfallsvann ført rundt den biologiske prosess for å beskytte denne på grunn av overbelastning, hvoretter man reduserer det biokjemiske oksygenbehaov i den væsken som føres rundt den biologiske prosess i ledning 90 ved hjelp av filter 200, som reduserer mengden av suspenderte faste stoffer.

Som vist på figur 6 kan overskudd av

væske også føres rundt den primære rensetank 100, noe som kan skje hvis den tilførte mengde overskrider de maksimale hydrauliske belastninger som kan opptas av denne tank. Derfor kan også et avledningskammer 60 plaseres foran rensetank 100 og overskudd av tilført vann kan føres gjennom ledning 70 og ledning 91 til ledning 510 og derfra

inn i filter 200 for ytterligere forbedring ved fjerning av suspenderte faste stoffer ved filtrering.

Et annet trekk ved oppfinnelsen er at filtreringsanordningen har evne til å møte variable krav ettersom tilført volum varierer alt etter kraftig ned-bør eller tørke. Under tørke vil tilført mengde av avfallsvann være liten, hvorved oppholdstiden for faste stoffer i kloakkledninger og tilførselsledninger vil være relativt lange, noe som resulterer i en vesentlig oppløsning av forurensende materiale, og avfallsvannets BODj. vil være høyt.

Under sterk nedbør så vil imidlertid man få en rask gjennomspyling av alle kloakkledninger. Avfallsvannet vil ikke bare bli fortynnet med ekstra vann, men vil også være "mere friskt", dvs. at det vil være mindre oppløste faste stoffer.

Mens sterk flom vanligvis hindrer drift av vanlige biologiske behandlingssystemer, så vil forurensende materialer i slikt flomvann lettere la seg fjerne ved filtrering med granulært medium, enn forurensninger i avfallsvann under tørke. Ved å føre flomvann rundt det biologiske behandlingssystem til et filter med granulært medium, vil man opprettholde høyt biologisk behandlingsnivå samtidig som man har høyt nivå med hensyn til filtrering av flomvannet. Resultatet vil være at man får en utslippsvæske av akseptabel kvalitet på et tidspunkt da utslippskvaliteten vanligvis vil være dårlig.

En annen utførelse med et engangsgranulært filter er vist på figur 7, hvorved man får en effektiv behandling av avfallsvann under sterkt variable tilførsels-mengder. På figur 7 blir det behandlede eller ubehandlede flomvann ført til filterkar 200 gjennom ledning 510 som tidligere vist på figur 6. Som vist på figur 7 er en strømmåler 530 plasert i ledning 510, og denne signali-serer vannmengdene til filteret. Innenfor grenser som er satt på forhånd, og i den nedre del av området, vil ventil 512 være åpen, mens ventil 514 er lukket. Når det er tørke og liten vanntilførsel fra ledning 510, så vil vannet gå inn i filter 200 ved et lavt nivå over filtermediet 250. Ettersom tilførselsmengden øker vil vann-måleren 530 signalisere slik at ventil 512 lukker seg og ventil 514 åpner seg, hvorved vannet går inn i filter 200 på et høyere punkt.

Samtidig vil strømmåleren 530 forandre driftsnivået fra det tidligere driftsnivå indikert ved nivå 240, til nivå 242, og eventuelt til 244, hvorved man øker filterets kapasitet. Ettersom vannmengden øker ytterligere vil et signal fra strømmåleren 530 begrense strøm-men gjennom avledningsboks 516 til filter 200, hvorved en del av strømmen vil gå gjennom ledning 518 til filterkar 200A som er plasert totalt inne i filterkar 200. Fil-tratene fra filter 200 og filter 200A føres gjennom ledningene 223 og 223A og blandes i en enkelt ledning, hvoretter vannet føres ut av anlegget. Driftsnivåene inne i filter 200 vil igjen forandre seg proporsjonalt etter vanntilførselen, noe som skjer ved hjelp av strømmåleren 530.

Som vist på figur 7 er tilbakevaskings-trauet 260 plasert over filtersanden 250, og før tilbakevasking må vannivået 240 senkes til samme nivå som over-løpet 262. I tidligere kjente fremgangsmåter ble dette vannvolum som gikk over overløpet 262 tilsatt tilbake-vaskingsvolumet, hvorved man øket mengden av det tilbakevaskingsvann som skulle behandles.

Ettersom vannivået forandrer seg på grunn av strømmåleren til 242 eller 244 eller til intermediære nivåer, så vil man selvsagt få økende mengder av vann som går tapt.

Et aspekt av oppfinnelsen er at man plaserer filtercellen 200A helt inne i filter 200, hvorved man reduserer vannvolumet over filterskiktet 150 uten å redusere filtreringssystemets effektivitet. Man reduserer derved volumet av tapt vann.

Et annet aspekt av oppfinnelsen er at det vann som går over overløpet 262 føres inn i et separat kammer 270 før man starter tilbakevaskingspumpen 222, hvorved man i høy grad reduserer det volum av tilbakevaskingsvann som skal behandles. Selve tilbakevaskingen startes ved at der kommer et tilbakevaskingssignal fra føler 352, 354 eller 356 avhengig av vannivåets 240, 242 eller 244

slik dette kontrolleres av signalet fra strømmåleren 530. Ved signal vil således ventil 277 åpne seg,, hvorved den væskemengde som løper over overløpet 262 vil føres gjennom ledning 266 til oppsamlingskammer 270, hvor man vil få det totale væskevolum som har gått over overløpet 262. Når den væskemengde som har gått over overløp 26 2 er tatt ut, noe som skjer ved hjelp av et signal fra en tidsmålingsanordning, så vil ventil 277 lukke seg, og ventil 278 åpne seg, hvorved man setter igang tilbakevaskingspumpen 222, ventil 226 vil da være åpen, mens ventil 225 vil være lukket. Tilbakevaskingsvæsken føres så direkte inn i kammer 208 under filteret og gjennom sandskiktet 250 til overløpet 262. Tilbakevaskingsvæsken føres så til tank 290 og kan så viderebehandles som beskrevet i U.S. patent 3.792.773. Det væskevolum som nu forefinnes i tank 270 pumpes inn i filteret 200 ved hjelp av pumpe 272 etterat pumpe 222 er slått av. Ventil 226 vil være lukket mens ventil 225 er nu åpen, og filtratet fra filter 200 føres igjen til fil-tra tkammer 280.

Den væske som går over overløp 26 2 inneholder mindre faste stoffer enn tilbakevaskingsvannet. Blandingen av disse væskene øker det totale væskevolum og øker omkostningene ved dets behandling. Fortynningen vil redusere blandingens evne til å nå det punkt hvor det skjer en automatisk flokkulering uten tilsetning av kjemikalier. En såkalt autoflokkulering eller agglomerering skjer lettere etterhvert som konsentrasjonen av faste stoffer Øker.

Uttaket av overløpsvann slik det er vist som en del av filtreringssystemet på figur 7, kan brukes uavhengig. Dette at man får redusert vannvolumet over filteret gjør at man får lavere driftsomkostninger og høyere effekt i forhold til et filtreringssystem hvor store vann-volumer lagres over nivået for tilbakevaskingsoverløpet.

Ved en modifikasjon av røropplegget kan dette filteret også brukes for å behandle avfallsvann i to påfølgende trinn. I et slikt tilfelle vil avfallsvannet først føres gjennom det øvre filterskiktet 250A og så gjennom filterskikt 250. Det granulære medium i første skikt 250A kan være relativt grovt, mens filterskikt 250 vil være sammensatt av finere korn.

På figur 8 er det vist en annen utforming av filter 200. I dette system er det plasert en vaske-ring 226 langs den øvre veggen, av filteret 200 med dyser 228 plasert slik at de spyler veggene i filter 200. Til-førselsledningen 224 er knyttet til pumper 225 og kjemi-kalietilførselspumpe 262 gjennom ledning 266. Et trekk ved oppfinnelsen er anvendelsen av en spesiell renseopp-løsning for tilbakevasking av veggene i filteret med jevne mellomrom. I et slikt filter kan man behandle eller filtrere avfallsvann med høyt innhold av biologiske stoffer. Disse biologiske stoffer vil legge seg på veggene og det vil snart begynne å utvikle seg mikroorganismer. Disse vil raskt utvikle seg, og på grunn av at oksygen er fra-værende, så vil de avgi illeluktende gasser. Effektiv rensing og desinfisering av veggene er nødvendig for å bedre hele filtersystemets drift.

Et .annet aspekt ved oppfinnelsen er det forbedrede tilbakevaskingssystem for å fjerne partikler som har festet seg til kornene i filtermediet, og ved at man innfører en rense og desinfiserende oppløsning inn i mediet ved forutbestemte tidsrom for å hindre vekst av mikroorganismer.

Denne tilbakevaskingsteknikk vil nu bli forklart med henvisning til figur 8, hvor et høytrykksluft-system er tilveiebragt ved hjelp av luftpumper 280, og denne fører luft gjennom ledning 282 til blanderen 284, hvor man blander luft og tilbakevaskingsvann, hvoretter blandingen føres til filtreringskammer 208 under filteret.

Denne luft som med jevne mellomrom føres inn i den statiske blander 284 gjør at man får en ytterligere røring av mediet 250 på grunn av pulserende vertikalt opp-stigende stråler 292 som kommer fra kammer 208. Tilbakevaskingen blir således mere effektiv enn det som tidligere har vært mulig, og man får et minimalt behov for en kjemisk rensning. Systemet er videre utformet slik at et eventuelt kjemikalium kan føres inn i kammeret under filteret fra tank 260, hvorved man får en tilfredsstillende desinfek-sjon av filtreringsmediet og får eliminert eller sterkt nedsatt en vekst av mikroorganismer, enten inne i mediet eller på selve filteroverflaten.

Et av de mest alvorlige problemer i forbindelse med filtrering av avfallsvann, er adsorbsjon og akkumulering av kolloidalt smørefett og/eller oljefilmer på overflaten av kornene i filtermediet. Dette problem er spesielt alvorlig i forbindelse med behandling av flomvann som inneholder store mengder kolloidalt smørefett og olje. Kontakt med og tilbakevasking med en rensende opp-løsning eller et oksydasjonsmiddel og et overflateaktivt middel vil vanligvis effektivt fjerne kolloidalt smøre-

fett og olje fra overflaten av kornene i filtermediet.

Et annet aspekt av oppfinnelsen angår således en forbedring av det underfiltreringssystem som er beskrevet i U.S. patent 3.840,117 såvel som en forbedring av det kjemiske rensesystem som er beskrevet i U.S. patent 4.032.443. En for ofte eller en for sterk kjemisk behandling ved hjelp av halogenerte forbindelser kan være skadelig på driften av et biologisk system og på kvaliteten av avfallsvannsfiltratet. Halogenerte forbindelser f.eks. av den type som inneholder brom eller klor kan kombineres med hydrokarboner som er tilstede i avfallsvannet og danne trihalogenmetaner som er kjent for å være karcinogene. Bromform og kloroform er eksempler på halogenerte hydrokarboner som kan oppstå ved bruken av halogenerte forbindelser.

På figur 9 er det vist en foretrukken ut-førelse av dette aspekt av oppfinnelsen. Det er vist en forbedring i det underfiltreringssystem som er beskrevet i patent 3.840.117, inklusiv en modifikasjon ved at man har tilsatt et oksydasjonskammer 1000, et tilførselsrør 1100, og de sammensatte muffene eller rørene 1200.

Kammer 1000 er dannet av en øvre og en nedre plate, og disse henger vanligvis sammen med og bærer et nettverk av horisontale staver. Disse stavene igjen bærer sikten, og sikten holder oppe det granulære filterskiktet. Platene ligger parallelt og holdes fra hverandre ved hjelp av skillestykker.

Regelmessig avsatte muffer eller rør

1200 går vertikalt gjennom både den øvre og nedre plate, hvorved man kan la væske eller gass strømme både oppover og nedover gjennom platen.

Det er videre tilveiebragt en rekke luftfordelingskamre 208 som er åpne i den nedre ende og lukket i sin øvre ende av den nedre kammerplaten.

Et rensemiddel, vanligvis et lineært alkylsulfonat føres inn i kammeret under filteret. Etterat en forutbestemt mengde av rensemidlet er ført inn i dette hulrom, føres en oksyderende oppløsning, f.eks. av hydrogenperoksyd eller et annet gassformet oksydasjonsmiddel, så som ozon, inn i ledning 1100, videre inn i kammer 1000 og inn i dyse 1400 via åpningen 14 20, og blandes med rensevæsken og filtratoppløsningen og det hele presses inn i luftfordelingskammer 208 og gjennom åpningen 1450. Alternative konstruksjoner på røret eller muffene 1200 og plasering av åpningene 1450 er vist på figurene 10 og 11.

Rensemidler eller overflateaktive midler så som lineære alkylsulfonater er bionedbrytbare, og oksyderende oppløsninger så sterke som hydrogenperoksyd eller ozon, f.eks.,vil redusere styrken på blandingen hvis de blandes før de føres inn i det granulære medium og får lov til å bli i en blandet tilstand før de brukes. Foreliggende apparat beskytter styrken på kjemikaliene og bruken av et bionedbrytbart rensemiddel med et sterkt oksy-das jonsmiddel ved at de blandes like før de skal brukes, dvs. idet de føres inn i mediet, samtidig som man får en jevn fordeling av blandingen i dette medium. Denne fremgangsmåten reduserer omkostningene ved kjemisk rensning, eliminerer dannelsen av eventuelle trihalogenmetaner og problemer ved behandling av rense og vaskemidler som ikke er nedbrytbare eller inneholder fosfater. Det kjemiske rensesystemet vil raskt emulgere eventuelt residualt smøre-fett som ligger på kornene og vaske kornenes overflate fri for både smørefett og olje.

Et annet aspekt av oppfinnelsen slik den er vist på figur 9, er tilførselen av luft inn i kammeret under filteret ved hjelp av ledning 1500 samt en jevn lukking og åpning av ventil 1510 i ledning 1100, noe som gir en pulserende stråle av luft. Denne pulsering vil effektivt fjerne den smørefilm eller oljefilm som måtte forefinnes på sandkornene i filteret.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte for behandling av vann for fjerning av suspenderte og/eller kolloidale stoffer, og heri inngår også smørefett og oljer, fra tidligere ubehandlet avfallsvann som kan inneholde vanlige kloakkstoffer, karakterisert ved at man: a. fører nevnte avfallsvann inneholdende vanlige kloakkstoffer til en rense eller siktanordning for å fjerne en del av stoffene og rense nevnte avfallsvann uten at man i vesentlig grad tilsetter kjemikalier; b. fører nevnte rensede avfallsvann uten vesentlig tilsetning av kjemikalier gjennom et granulært filter inne i en filtertank til et hulrom under filteret, hvorved man fremstiller et filtrat som inneholder mindre enn 40 prosent av de suspenderte faste stoffer som var tilstede i nevnte ubehandlede avfallsvann; c. med jevne mellomrom fører luft opp gjennom det granulære medium for derved å redusere motstanden mot gjennomstrømning i dette og for å hindre anaerobisk biologisk aktivitet i nevnte medium, uten at man forstyrrer mediets integretet; og d. med jevne mellomrom tilbakevasker nevnte filter med en del av nevnte filtrat og et overflateaktivt middel og/eller et oksydasjonsmiddel for å fjerne akkumulerte skadelige stoffer.

2. Fremgangsmåte for behandling av avfallsvann for fjerning av suspenderte og/eller kolloidale stoffer og heri inngår også eventuelt smørefett og olje, fra tidligere ubehandlet avfallsvann som kan inneholde vanlige kloakkstoffer, karakterisert ved at man: a. fører nevnte avfallsvann inneholdende nevnte vanlige kloakkstoffer til en rense- eller sikteanordning for å fjerne en del av stoffene og rense nevnte avfallsvann uten at man i vesentlig grad tilsetter kjemikalier; b. fører nevnte rensede avfallsvann uten vesentlig tilsetning av kjemikalier gjennom et første granulære filter inn i en første filtertank for derved å få fremstilt et primært filtrat; c. fører nevnte primære filtrat uten vesentlig tilsetning av kjemikalier gjennom et annet granulært filter i en annen filtertank for derved å få fremstilt et sekundært filtrat inneholdende mindre enn 25% av de suspenderte faste stoffer som opprinnelig var tilstede i nevnte ubehandlede avfallsvann; d. med jevne mellomrom fører luft opp gjennom det granulære medium i hvert filter for derved å redusere strømningsmotstanden gjennom nevnte filter og der hemme anaerobisk biologisk aktivitet, uten at man forstyrrer filtermediets integritet; e. med jevne mellomrom tilbakevasker nevnte første filter med en del av det primære filtrat og et overflateaktivt middel og/eller oksydasjonsmiddel for å fjerne skadelige stoffer; og f. med jevne mellomrom tilbakevasker nevnte andre filter med en del av det sekundære filtrat og et overflateaktivt middel og/eller oksydasjonsmiddel for å fjerne skadelige stoffer.

3. Fremgangsmåte for behandling av avfallsvann for fjerning av suspenderte og/eller kolloidale stoffer, og heri inngår også eventuelt smørefett og olje, fra tidligere ubehandlet avfallsvann som inneholder vanlige kloakkstoffer, karakterisert ved at man: a. fører nevnte avfallsvann inneholdende vanlige kloakkstoffer til en rense-eller sikte-anordning for å fjerne en del av stoffene og rense nevnte avfallsvann uten en vesentlig tilsetning av kjemikalier; b. fører nevnte rensede avfallsvann uten vesentlig tilsetning av kjemikalier gjennom et førte granulære filter inne i en første filtreringstank til et første hulrom under nevnte filter, for derved å få fremstilt et primært filtrat; c. raskt blande et koaguleringskjemikalium med nevnte primære filtrat og føre filtratet uten et flokkuleringstrinn gjennom et annet granulært filter inne i en annen filtreringstank til et annet hulrom under nevnte andre filter, for derved å få fremstilt et sekundært filtrat inneholdende mindre enn 10% av de suspenderte faste stoffer som opprinnelig var tilstede i nevnte ubehandlede avfallsvann; d. med jevne mellomrom å føre luft opp gjennom det granulære medium i hvert filter for derved å redusere gjennomstrømningsmotstanden gjennom nevnte medium og der hindre anaerobisk biologisk aktivitet, uten at man forstyrrer filtrenes integritet; e. med jevne mellomrom å tilbakevaske nevnte første filter med en del av nevnte primære filtrat og et overflateaktivt middel og/eller oksydasjonsmiddel for å fjerne akkumulerte skadelige, stoffer; og f. med jevne mellomrom tilbakevaske nevnte andre filter med en del av nevnte sekundære filtrat og et overflateaktivt middel og/eller et oksydasjonsmiddel for å fjerne akkumulerte skadelige stoffer.

4. Fremgangsmåte for behandling av avfallsvann for fjerning av suspenderte og/eller kolloidale stoffer, og heri inngår også eventuelt smø refett og olje, samt redu-serte former av nitrogen fra tidligere ubehandlet avfallsvann som inneholder vanlige kloakkstoffer, karakterisert ved at man: a. fører nevnte avfallsvann inneholdende vanlig kloakk til en rense- eller sikteanordning for å fjerne en del av stoffene og rense nevnte avfallsvann uten vesentlig tilsetning av kjemikalier; b. fører nevnte rensede avfallsvann uten vesentlig tilsetning av kjemikalier gjennom et første granulært filter inni en første filtreringstank til et første hulrom under nevnte første filter for derved å få fremstilt et primært filtrat; c. fører nevnte primære filtrat gjennom et fast filter, hvor det i nevnte medium er tilstede nitrifiserende mikroorganismer, hvorved man oksyderer nevnte nitrogen i nevnte primære filtrat til nitrat og nitritt; d. fører det nitrifiserte primære filtrat gjennom et annet granulært mediumfilter inne i en annen filtreringstank til et annet hulrom under nevnte andre sekundære filter for derved å få fremstilt et sekundært filtrat, inneholdende mindre enn 20 mg/l av suspenderte faste stoffer og 20 mg/l BOD,.; e. med jevne mellomrom fører luft opp gjennom hvert av de granulære filtre for derved å redusere strømningsmotstanden gjennom disse, og der hindre anaerobisk biologisk aktivitet; f. med jevne mellomrom tilbakevasker nevnte første filter med en del av nevnte primære filtrat og et overflateaktivt middel og/eller oksydasjonsmiddel for å fjerne akkumulerte skadelige stoffer; og g. med jevne mellomrom tilbakevasker nevnte andre filter med en del av nevnte sekundære filtrat og et overflateaktivt middel og/eller oksydasjonsmiddel for å fjerne akkumulerte skadelige stoffer.

5. Fremgangsmåte for behandling av avfallsvann ifølge ethvert av de foregående krav, karakterisert ved at den luft som føres opp gjennom de nevnte granulære media, presses gjennom disse ved hjelp av et filtrat som stiger opp fra nevnte hulrom under nevnte filtre, hvorved luften skyves oppover.

6. Fremgangsmåte for behandling av avfallsvann ifølge ethvert av de foregående krav, karakterisert ved at man fører nevnte filtrat fra trinn (b) som har et vesentlig redusert potensial for fremstilling av nytt cellulært materiale, til et anaerobisk biologisk behandlingstrinn, hvor de biologiske faste stoffer kontaktes nevnte filtrat.

7. Fremgangsmåte for behandling av avfallsvann ifølge krav 6, karakterisert ved at nevnte anaerobiske biologiske behandlingstrinn inbefatter en gjennomgang gjennom et sildrefilter uten resirkulasjon av væske gjennom filteret.

8. Fremgangsmåte ifølge ethvert av de foregående krav, karakterisert ved at nevnte overflateaktive middel tilsettes den del av filtratet som brukes for tilbakevasking av filteret, og ved at nevnte oksydasjonsmiddel injiseres inn i en strøm av nevnte filtrat like før eller etter at nevnte filtrat har trngt inn i det granulære medium.

9. Granulært filtreringsapparat for fjerning av suspenderte og/eller kolloidale stoffer, og heri inngår også eventuelt smørefett og olje,fra avfallsvann, karakterisert ved å bestå av: et første filtreringskar med en bunn og sidevegger; et første filtreringsskikt av et partikkel-formet materiale nær bunnen av nevnte første filtreringskar og med en øvre overflate; tilførselsanordninger for avfallsvann; et hulrom under nevnte filter og vanligvis sammenhengende med nevnte første filterskikt; anordninger for uttapping av filtrert avfallsvann fra nevnte hulrom under nevnte filter etterat det filtrerte avfallsvann har passert nevnte første skikt; et annet filtreringskar mindre enn nevnte første filtreringskar, med en bunn og sidevegger, og plasert inni nevnte første filtreringskar og over nevnte første filtreringsskikt; et annet filtreringsskikt av partikkel-formet materiale nær nevnte bunn av nevnte andre filtreringskar og med en øvre overflate; et annet hulrom under nevnte andre filter og vanligvis hengende sammen med nevnte andre filterskikt; anordninger for å ta ut filtrert avfallsvann fra nevnte hulrom under nevnte andre filter, etterat avfallsvannet har passert gjennom nevnte andre skikt; filtrattankanordninger for mottak og lagring av en del av det filtrerte avfallsvann som er tappet ut fra nevnte første og nevnte andre hulrom under nevnte filtre; pumpeanordninger for tilbakevasking av begge de nevnte filterskikt, separat eller samtidig, med filtrert avfallsvann fra nevnte filtrattank, hvorved man renser nevnte filterskikt og suspenderer skadelige stoffer i det tilbakevaskede filtrerte avfallsvann over nevnte skikt; ledningsanordninger for uttak av nevnte tilbakevaskede filtrerte avfallsvann fra området over filter-skiktene, til et separat behandlingsstrinn; ledningsanordninger for å ta ut overskudd av ufiltrert avfallsvann fra området over nevnte filterskikt til en midlertidig avfallsvannslagringstank før man starter nevnte tilbakevasking? og pumpeanordninger for å returnere nevnte overskudd av ufiltrert avfallsvann fra nevnte lagrings-tank for nevnte avfallsvann til nevnte første filter.

10. Filtreringsstruktur som bærer en sikt som igjen bærer et granulært filterskikt, og hvor nevnte struk-tur befinner seg over et filtreringsrom i en nedre del av et filtreringskammer, karakterisert ved å bestå av: et nettverk av transverse staver horisontalt plasert slik at de bærer nevnte sikt; et oksydasjonskammer formet mellom en øvre plate og en nedre plate, og som vanligvis henger sammen og som understøtter nevnte nettverk av staver, og hvor nevnte plater er parallelle og skilt ved hjelp av en rekke ikke-begrensende skillestykker; regelmessig plaserte muffer eller rør som går vertikalt gjennom den øvre og nedre plate, hvorved en strøm av gass eller væske kan gå opp eller ned gjennom nevnte muffer eller rør, regelmessig plaserte luftfordelingskamre som er åpne i den nedre ende og lukket i den øvre ende ved hjelp av nevnte nedre plate, anordninger for å injisere ett eller flere oksydasjonsmidler bestående av luft, oksygen, ozon eller andre gassformede oksydasjonsmidler eller oppløsninger av hydrogenperoksyd eller halogenerte forbindelser inn i nevnte oksydasjonskammer, og anordninger for å føre nevnte oksydasjonsmiddel fra nevnte oksydasjonskammer inn i en oppadrettet strøm av væske, umiddelbart før -denne passerer nevnte sikt og kommer inn i filterskiktet.