NO832575L

NO832575L - PROCEDURE FOR Flocculation of Microscopic Particles in a Liquid Suspension

Info

Publication number: NO832575L
Application number: NO832575A
Authority: NO
Inventors: Samuel Elmaleh; Alain Grasmick
Original assignee: Gozal David L
Priority date: 1983-07-15
Filing date: 1983-07-15
Publication date: 1985-01-16

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for flokkulering av mikroskopiske partikler i suspensjon i en væske, The present invention relates to a method for flocculation of microscopic particles in suspension in a liquid,

og det særegne ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er at man fører en første væske inneholdende de mikroskopiske partikler i suspensjon gjennom en kornformet masse i fiksert lag (2) inntil hel eller delvis tilstopning av den granulerte masse av de nevnte mikroskopiske partikler og at man i det minste delvis eliminerer tilstopningen av den granulerte masse i det fikserte lag ved at gjennomføring av en annen væske som sirkulerer i den samme retning som den første væske men med en større hastighet enn denne og at man nedstrøms fra laget i strøm-ningsretnigen for de nevnte væsker gjenvinner flokkulerte aggregater (4) av de nevnte mikroskopiske partikler og en væskeut-strømning (6) som helt eller delvis er befridd for de nevnte partikler. and the distinctive feature of the method according to the invention is that a first liquid containing the microscopic particles in suspension is passed through a granular mass in a fixed layer (2) until the granulated mass is completely or partially blocked by the said microscopic particles and that in at least partially eliminates the clogging of the granulated mass in the fixed layer by the passage of another liquid which circulates in the same direction as the first liquid but with a greater speed than this and that downstream from the layer in the direction of flow of the aforementioned liquids recover flocculated aggregates (4) of the aforementioned microscopic particles and a liquid outflow (6) which is completely or partially freed of the aforementioned particles.

Disse og andre trekk ved oppfinnelsen fremgår av patentkravene. These and other features of the invention appear in the patent claims.

Oppfinnelsen vedrører således en fremgangsmåte for flokkulering av mikroskopiske partikler i suspensjon i en væske idet fremgangsmåten kan anvendes for oppsamling av levende partikler i suspensjon i ferskvann, brakkvann eller saltvann, og spesielt oppsamling av mikroalger som utgjøres av fytoplankton og mikroskopiske dyr som utgjøres av dyreplankton. Oppfinnelsen er spesielt anvendelig for rensing av avfallsvann. The invention thus relates to a method for flocculation of microscopic particles in suspension in a liquid, as the method can be used for the collection of living particles in suspension in fresh water, brackish water or salt water, and in particular the collection of microalgae which are made up of phytoplankton and microscopic animals which are made up of zooplankton. The invention is particularly applicable to the purification of waste water.

Mikroalgene frembyr en stor økonomisk interesse da deres cel-ler inneholder molekyler med stor verdi, som medisinsk virk-somme substanser, hydrokarboner, glycerol som i tilfellet med Dunaliella for dyrking i saltvannsdammer, videre proteiner som kan anvendes som næring for dyr og mennesker og de kan også tjene som substrat ved en anaerob gjæringsprosess som fører til brennbar metangass. The microalgae are of great economic interest as their cells contain molecules of great value, such as medically active substances, hydrocarbons, glycerol as in the case of Dunaliella for cultivation in saltwater ponds, further proteins that can be used as food for animals and humans and the can also serve as a substrate in an anaerobic fermentation process that leads to flammable methane gas.

I avstengte bassenger som tjener til rensing av avfallsvann finnes høye konsentrasjoner av mikroalger som man. kan støte på i naturen (200 til 600 mg/l tørrprodukt med 2.IO<6>til 4.IO<6>algeceller pr. cm^ ) . Renseprosessen følges av en High concentrations of microalgae such as man are found in closed pools that serve to treat waste water. can be encountered in nature (200 to 600 mg/l dry product with 2.IO<6> to 4.IO<6> algae cells per cm^ ) . The cleaning process is followed by a

primær høy produksjon av mikroalger anslått til 50 til 150 tonn/hektar/år. Dette fytoplankton kan anvendes for fremstilling av dyreplankton i akvakultur (hovedsakelig hjul-dyr, kopepoder og daphhier). Disse dyregrupper utgjør en næringskjede tilstrekkelig for næring av skalldyr- og fiske-yngel men produksjonen er fra denne næringskjede her med hittil anvendt teknikk kostbar, omstendelig og vanskelig å mestre. primary high production of microalgae estimated at 50 to 150 tonnes/hectare/year. This phytoplankton can be used for the production of zooplankton in aquaculture (mainly rotifers, copepods and daphnia). These animal groups form a food chain sufficient for the nutrition of shellfish and fish fry, but the production from this food chain here with the techniques used so far is expensive, time-consuming and difficult to master.

Det vanskeligste problem som stilles av disse metoder, som utgjør en utnyttelsesform for solenergien, er oppsamlingen av mikroalgene. The most difficult problem posed by these methods, which constitute a form of utilization of solar energy, is the collection of the microalgae.

Man illustrerer vanskelighetene med de økonomiske forhold for oppsamlingen ved å vise til teknikken med metanisering av mikrofyter som på området med frembringelse av fornybar energi har medført en livlig interesse i de senere år. The difficulties with the economic conditions for collection are illustrated by referring to the technique of methanization of microphytes, which in the area of generating renewable energy has led to lively interest in recent years.

I det gunstigste tilfellet, ved kontroll av samlede arter som høstes ved hjelp av metoder som nødvendiggjør lite energiforbruk og fravær av tørking er det totale energiforbruk ved algefremstillingen (total enthalpi-mengde anvendt for å opprettholde systemet med produksjon og i funksjon fra naturlige utgangsmaterialer) er omtrent 18 MJ/kg. For metanogen-gjæring kan.iman gjenvinne 60% av kaloriinnholdet ved forbrenning hvor det dannede vann befinner seg i damp-tilstand og dette kaloriinnhold utgjør 23,2 MJ/kg slik at 13,9 MJ/kg kan utnyttes. Dette betyr f.eks. at en mengde på 80 kg mikrofyter tillater fremstilling av 1..GJ ved metanisering og da fremstillingen nødvendiggjør 1,44 GJ er den totale energibalanse negativ og dette skyldes hovedsakelig den kompliserte separering av mikrofytene fra den vandige blanding. In the most favorable case, when controlling total species harvested using methods that require low energy consumption and the absence of drying, the total energy consumption of algae production (total enthalpy amount used to maintain the system of production and functioning from natural starting materials) is approximately 18 MJ/kg. For methanogenic fermentation, iman can recover 60% of the caloric content by combustion where the water formed is in a vapor state and this caloric content amounts to 23.2 MJ/kg so that 13.9 MJ/kg can be utilized. This means e.g. that a quantity of 80 kg of microphytes allows the production of 1..GJ by methanation and since the production requires 1.44 GJ, the total energy balance is negative and this is mainly due to the complicated separation of the microphytes from the aqueous mixture.

På grunn av deres dimensjoner (10 - 30 mikrometer) og deres egenskaper (levende organismer) frembyr de mikroskopiske alger store separasjonsproblemer. Visse metoder er allerede testet og har vist seg lite effektivt eller kreve stort energiforbruk (dette er. tilfellet med sentrifugering eller fIotas jon som er testet i stor målestokk for separasjon av plankton). Due to their dimensions (10 - 30 micrometers) and their properties (living organisms), the microscopic algae present major separation problems. Certain methods have already been tested and have proven to be inefficient or require large energy consumption (this is the case of centrifugation or flotation which have been tested on a large scale for the separation of plankton).

Ved drikkevanns-behandling anvendes mikrosikting med hell i flere år med primært formål og fjerne alger. De fjernede suspenderte materialer gjenvinnes i en mer konsentrert tilstand men i form av en væske med forholdsvis lite tørrstoff-innhold (konsentrasjonsgrad 20 til 30). For drinking water treatment, micro-sieving has been used successfully for several years with the primary purpose of removing algae. The removed suspended materials are recovered in a more concentrated state but in the form of a liquid with a relatively low solids content (concentration degree 20 to 30).

Virkningsgraden ved visse av de nevnte prosesser kan for-bedres ved tilsetning av kjemiske reagenser som tillater flokkulering av algene. Denne operasjon øker imidlertid i vesentlig grad omkostningene ved produksjonen og kan ned-sette muligheten for utnyttelse av produktet i en næringskjede . The efficiency of certain of the aforementioned processes can be improved by the addition of chemical reagents which allow flocculation of the algae. This operation, however, significantly increases the costs of production and can reduce the possibility of utilizing the product in a food chain.

Hvis følgelig en konsentrert suspensjon på noen gram til noen titalls-gram pr. liter er av interesse kan metoder som mikrosikting eller filtrering anvendes. Hvis en høyere konsentrasjon skal oppnås er det hittil ikke foreslåttenoen metode som samtidig er teknisk og økonomisk ;tiifredsstillende. If, consequently, a concentrated suspension of a few grams to a few tens of grams per liters are of interest, methods such as micro-sieving or filtration can be used. If a higher concentration is to be achieved, no method has so far been proposed which is both technically and economically satisfactory.

Den foreliggende oppfinnelse avhjelper disse ulemper og tilveiebringer en metode for flokkulering av mikroalger og andre The present invention remedies these disadvantages and provides a method for flocculation of microalgae and others

organiske partikler med beslektede egenskaper uten tilsetning av reagenser med lite energiforbruk og med en modifi-sering av de fysiske egenskaper av disse mikroalger slik at en enkel sedimentering tillater konsentrasjonsgrader av størrelsesorden 100 uten at de næringsmessige kvaliteter endres. organic particles with related properties without the addition of reagents with low energy consumption and with a modification of the physical properties of these microalgae so that a simple sedimentation allows concentration levels of the order of 100 without the nutritional qualities changing.

Man vet at flokkulering er et komplisert fenomen som fører It is known that flocculation is a complicated phenomenon that leads

til dannelse av flokker med fornettet og porøs struktur.to the formation of flocks with a cross-linked and porous structure.

Man omfatter innenfor disse benevnelser fenomener med koagulering og ekte flokkulering som fører til lett sepa-rerbare aggregater. Som eksempel omfatter fysikalskkjemisk behandling av avfallsvann av uvilkårlig opprinnelse en flokkuleringsfase iverksatt ved tilsetning til avfallsvannet av et passende reagens (jernklorid, aluminiumsulfat, polyelektro-lytter eller andre) etterfulgt av en væske-faststoff-separasjon ved sedimentering. These terms include phenomena of coagulation and true flocculation which lead to easily separable aggregates. As an example, physicochemical treatment of waste water of arbitrary origin includes a flocculation phase implemented by adding to the waste water a suitable reagent (iron chloride, aluminum sulphate, polyelectrolytes or others) followed by a liquid-solid separation by sedimentation.

Denne klaring ved flokkulering anvendes spesielt ved behandling av avfallsvann i meget varierende mengder som eksluderer tradisjonelle biologiske metoder. Til gjengjeld frembyr denne type behandling den alvorlige ulempe at den er dyr på grunn .av forbruket av flokkuleringsmidler. This clarification by flocculation is used in particular in the treatment of waste water in very varying quantities which excludes traditional biological methods. In return, this type of treatment presents the serious disadvantage that it is expensive due to the consumption of flocculants.

Oppfinnelsen har tilveiebragt en metode for flokkulering av mikroskopiske partikler i suspensjon i væske og som kan anvendes med fordel ved oppsamling av levende mikroorganismer og som ikke krever tilsetning av flokkulerings-midler. The invention has provided a method for the flocculation of microscopic particles in suspension in liquid and which can be used with advantage when collecting living microorganisms and which does not require the addition of flocculating agents.

Ved fremgangsmåtens utførelse kan den annen væske også inneholde de mikroskopiske partikler i suspensjon og kan eventuelt være identisk med den første væske som har tjent til å tilstoppe den kornformede masse. Dette er spesielt tilfellet når man anvender en kontinuerlig fremgangsmåte i henhold til oppfinnelsen hvor en del av utstrømningen som eventuelt inneholder flokkulat kan resirkuleres som tilførsel til den kornformede masse. In carrying out the method, the second liquid may also contain the microscopic particles in suspension and may optionally be identical to the first liquid which has served to clog the granular mass. This is particularly the case when using a continuous method according to the invention where a part of the outflow which possibly contains flocculants can be recycled as input to the granular mass.

Hvis man anvender en kontinuerlig utførelsesform av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen kan den'kornformede masse være anordnet som fiksert lag og utsettes for en ekspansjon på opptil omtrent 30 volum- ved at den kornformede masse da befinner seg i fluidisert tilstand. If one uses a continuous embodiment of the method according to the invention, the granular mass can be arranged as a fixed layer and be subjected to an expansion of up to approximately 30 volumes in that the granular mass is then in a fluidized state.

Den kornformede masse kan fordelaktig utgjøres av partikler med kornstørrelser mellom omtrent 0,005 og 3 cm og bulkdensitet på omtrent 1,1 g/cm 3 eller mer. De nøyaktig dimensjoner og partiklenes natur;_såvel som deres: hastighet gjennom den kornformede masse er generelt mellom 0,1 og 5 m/h (hastighet i tom kolonne) og velges som funksjon av den be-handlede suspensjon og det ønskede resultat. Som kornformet masse kan enkelt anvendes naturlig sand men man kan også anvende andre partikler med skarpe eller avrundede kanter, f.eks. keramiske partikler eller partikler av kalsinert og malt leire. The granular mass can advantageously be made up of particles with grain sizes between about 0.005 and 3 cm and bulk density of about 1.1 g/cm 3 or more. The exact dimensions and nature of the particles, as well as their velocity through the granular mass is generally between 0.1 and 5 m/h (empty column velocity) and is chosen as a function of the suspension being treated and the desired result. Natural sand can easily be used as granular mass, but you can also use other particles with sharp or rounded edges, e.g. ceramic particles or particles of calcined and ground clay.

Fordelaktig kan denne fremgangsmåte gjennomføres i en vertikal eller hellende kolonne av sylindrisk eller skrueformet type inneholdende den.:kornformede masse. Denne kolonne kan ved bunnen tilføres med den væske som skal behandles idet aggregater av flokkulerte partikler gjenvinnes i niå over den kornformede masse og renset utstrømningsvæske kan tømmes ut i et ennå høyere nivå. Selvom denne utførelsesform av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen foretrekkes kan fremgangsmåten også gjennomføres med synkende strømning. Advantageously, this process can be carried out in a vertical or inclined column of cylindrical or helical type containing the granular mass. This column can be supplied at the bottom with the liquid to be treated, as aggregates of flocculated particles are recovered in nine above the granular mass and purified outflow liquid can be emptied into an even higher level. Although this embodiment of the method according to the invention is preferred, the method can also be carried out with decreasing flow.

For å begunstige konsentrasjonen av' flokkulatet har den del av kolonnen hvor flokkulatet gjenvinnes ved utførelsesformen med oppstigende strøm, et tverrsnittsareal større enn det parti som inneholder den kornformede masse. In order to favor the concentration of the floccule, the part of the column where the floccule is recovered in the ascending flow embodiment has a cross-sectional area larger than the part containing the granular mass.

Ved anvendelse for oppsamling av mikroalger og dyreplankton When used for the collection of microalgae and zooplankton

vil fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen omfatte minst et ytterligere trinn med konsentrering av flokkulatet sepa-rert fra den kornformede masse, ved f.eks. sedimentering, the method according to the invention will include at least one further step of concentrating the flocculate separated from the granular mass, by e.g. sedimentation,

eventuelt som vist i det indre av selve kolonnen hvori fremgangsmåten gjennomføres. Man..:kan også anvende andre midler for konsentrering som er kjent på området som man ikke vanligvis anvender for samling av mikroalger eller dyreplankton i suspensjon på grunn av de lave konsentrasjoner som vanlig- possibly as shown in the interior of the column itself in which the method is carried out. You can also use other means of concentration that are known in the area, which are not usually used for the collection of microalgae or zooplankton in suspension due to the low concentrations that are usually

vis opptrer.show acts.

Ved fremgangsmåtens - anvendelse for rensing og klaring av avfallsvann vil det ved oppfinnelsen ikke være nødvendig med tilsetning av flokkuleringsmidler og dette betyr da økonomiske besparelser i forhold til vanlige, .metoder som medfører en flokkuleringsfase. When the method is used for the purification and clarification of waste water, the invention will not require the addition of flocculating agents and this then means financial savings compared to usual methods which entail a flocculation phase.

Oppfinnelsen vil lettere forstås ved hjelp av de vedføyde figurer 1 og 2 som viser skjematiske utførelsesformer av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen hvor fig. 1 og 2 viser foretrukne utførelsesformer i samsvar med oppfinnelsen og fig. 3 illustrerer en ytterligere utførelsesform av oppfinnelsen. The invention will be more easily understood with the help of the attached figures 1 and 2 which show schematic embodiments of the method according to the invention where fig. 1 and 2 show preferred embodiments in accordance with the invention and fig. 3 illustrates a further embodiment of the invention.

Det vises først til fig. 1 som viser en kolonne 1 hvori er Reference is first made to fig. 1 showing a column 1 in which is

anordnet et kornformet lag 2 av et material hvor egenskaper, bulkdensitet og kornstørrelser er valgt som funksjon av det ønskede resultat og den suspensjon som skal behandles. Det kan f>eks. utgjøres av naturlig sand (kvarts og kvartsitt) arranged a granular layer 2 of a material whose properties, bulk density and grain sizes are selected as a function of the desired result and the suspension to be treated. It can e.g. consists of natural sand (quartz and quartzite)

med kornstørrelse mellom 0,2 og 4 mm.with a grain size between 0.2 and 4 mm.

Det kornformede lag 2 tilføres væske gjennom en ledning 3 tilknyttet bunnen av kolonnen. The granular layer 2 is supplied with liquid through a line 3 connected to the bottom of the column.

I et første trinn tilføres det kornformede lag 2 gjennom ledningen 3 med en væske inneholdende de mikroskopiske partikler i suspensjon idet væsken kan være identisk eller ikke med den væske som anvendes deretter og man fortsetter med en filtrering av denne væske som strømmer gjennom et fiksert lag av faste partikler. Man frembringer en prog-ressiv tilstopning av laget 2 og konstaterer en økning av trykktapet ved gjennomgangen gjennom laget. Man stanser tilførselen når dette trykktap har nådd en forut bestemt verdi, tilsvarende en delvis tilstopning av laget 2 eller eventuelt etter fullstendig tilstopning av dette lag. Ved gjennomførte forsøk tilsvarer trykktapet en tilfredsstillende tilstopning av laget 2 på omtrent 50 cm vannsøyle pr. meter høyde av det kornformede lag. In a first step, the granular layer 2 is supplied through the conduit 3 with a liquid containing the microscopic particles in suspension, the liquid may or may not be identical to the liquid used subsequently and one continues with a filtration of this liquid which flows through a fixed layer of solid particles. A progressive clogging of the layer 2 is produced and an increase in the pressure loss is observed when passing through the layer. The supply is stopped when this pressure loss has reached a predetermined value, corresponding to a partial clogging of layer 2 or possibly after complete clogging of this layer. In tests carried out, the pressure loss corresponds to a satisfactory clogging of layer 2 of approximately 50 cm water column per meters height of the granular layer.

Det kornformede lag 2 behandlet på denne måte kan anvendes for å frembringe kontinuerlig flokkulering av en suspensjon av mikroskopiske partikler som mikroalger, idet suspensjonen kan være forskjellig eller lik suspensjonen som tjener til å tilstoppe laget 2. The granular layer 2 treated in this way can be used to produce continuous flocculation of a suspension of microscopic particles such as microalgae, the suspension being different from or similar to the suspension that serves to clog the layer 2.

Suspensjonen som behandles injiseres gjennom ledningen 3 til bunnen av kolonnen 1 med en hastighet større enn for suspensjonen som tidligere var anvendt for tilstopning av det kornformede lag og av størrelsesorden vanligvis melloml0,l og 5 m/time. The suspension being treated is injected through line 3 to the bottom of column 1 at a rate greater than that of the suspension previously used for plugging the granular layer and of an order of magnitude usually between 10.1 and 5 m/hour.

Man iakttar overraskende at det ved utløpet av det kornformede lag 2 dannes et flokkulat av mikroskopiske partikler fra suspensjonen. Disse flokker kan ha dimensjoner mellom 1 og 5 mm og ved sedimentering separeres de ved toppen av kolonnen 1 ved dannelse av et lag 4 som intermitterende eller kontinuerlig kan tømmes ut gjennom en ledning 5. Dette lag 4 av flokkulat ligger under et væskelag 6 som idet minste delvis er renset og som tømmes ut gjennom ledningen 7. Minst en.del av denne_flytende utstrømning kan da resirkuleres ved hjelp av en pumpe 8 gjennom ledningen 7a eller til tilførselsledningen 3 for å gjenvinne det flokkulat som det kan inneholde. It is surprisingly observed that at the outlet of the granular layer 2 a floc is formed of microscopic particles from the suspension. These flocs can have dimensions between 1 and 5 mm and during sedimentation they are separated at the top of the column 1 by forming a layer 4 which can be intermittently or continuously emptied through a line 5. This layer 4 of flocculate lies below a liquid layer 6 which is at least partly cleaned and which is emptied out through the line 7. At least a part of this_liquid outflow can then be recycled with the help of a pump 8 through the line 7a or to the supply line 3 in order to recover the floc that it may contain.

Det kornformede lag 2 anvendes etter forbehandling med del The granular layer 2 is used after pretreatment with part

eller delvis tilstopning for kontinuerlig flokkulering avor partial clogging for continuous flocculation of

de mikroskopiske partikler i tilførsels-suspensjonen. Kon-sentrasjonsgraden som forholdet mellom den opprinnnelige suspensjon og flokkulatet utgjør f.eks. noen titallsenheter i tilfellet av mikroalger. the microscopic particles in the feed suspension. The degree of concentration which the ratio between the original suspension and the floccule constitutes, e.g. a few tens of units in the case of microalgae.

Grunnen til dette fenomen med flokkulering er ikke totalt forstått men det antas at tilstopningen av det kornformede lag og den delvise fjernelse av tilstopningen som følger i det indre av laget skaper kanaliseringer som da utgjør foretrukne veier som tjener til å bryte opp suspensjonen som behandles. Den eneste energi som erJ.nødvendig for ut-øvelse av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er den som trenges for å sikre sirkulasjonen av væsken gjennom laget og den er da meget liten. The reason for this phenomenon of flocculation is not fully understood but it is believed that the clogging of the granular layer and the partial removal of the clogging that follows in the interior of the layer creates channels which then constitute preferred pathways that serve to break up the suspension being treated. The only energy that is necessary for carrying out the method according to the invention is that which is needed to ensure the circulation of the liquid through the layer and it is then very small.

Alt etter betingelsene ved gjennomføring av fremgangsmåten kan laget 2 forbli fiksert eller utsettes for en svak ekspansjon på opptil 30%. Laget kan da være fiksert, for-fluidisert eller fluidisert. Depending on the conditions when carrying out the method, layer 2 can remain fixed or be subjected to a slight expansion of up to 30%. The layer can then be fixed, pre-fluidized or fluidized.

Flokkulatet som tømmes ut gjennom ledningen 5 kan meget lett konsentreres ved kjente metoder for væske-faststoff-separasjon. En enkel sedimentering tillater oppnåelse' av en konsentrasjonsgrad på flere titallsenheter for mikroalgene. Volumet som opptas av 1 gram tørrstoff etter 10 minutters avsetning i prøverør er omtrent 70 cm<3>som er et megetuinte-ressant resultat. The flocculate which is emptied through the line 5 can be very easily concentrated by known methods for liquid-solid separation. A simple sedimentation allows the achievement of a concentration level of several tens of units for the microalgae. The volume taken up by 1 gram of dry matter after 10 minutes of deposition in a test tube is approximately 70 cm<3>, which is a very interesting result.

Fig. 2 illustrerer en foretrukket variant av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen. I denne figur er de organer som allerede er beskrevet for fig. 1 betegnet med de samme hen-visningstall forsynt med indeks som markering. Fig. 2 illustrates a preferred variant of the method according to the invention. In this figure, the organs that have already been described for fig. 1 denoted by the same reference numbers provided with an index as marking.

Den eneste vesentlige forskjell ovenfor fig. 1 er at kolonnen 1' inneholder det kornformede lag 2' som på toppen er på-montert en kolonne 9' med tverrsnitt større enn tverrsnittet . av kolonnen 1'. Under disse betingelser er den oppstigende hastighet av væsken i kolonnen 9' mindre enn i kolonnen 1' og dette begunstiger konsentreringen av flokkulatet. The only significant difference above fig. 1 is that the column 1' contains the granular layer 2' on top of which is mounted a column 9' with a cross section larger than the cross section. of column 1'. Under these conditions, the rising speed of the liquid in column 9' is less than in column 1' and this favors the concentration of the floc.

Fig. 1 og 2 illustrer en utførelsesform av oppfinnelsen hvori det kornformede lag 2 eller 2' gjennomstrømmes av en oppstigende strøm av væske som behandles. Fig. 1 and 2 illustrate an embodiment of the invention in which the granular layer 2 or 2' is flowed through by an ascending stream of liquid which is being treated.

Oppfinnelsen kan imidlertid også anvendes i forbindelse med et granulert lag som gjennomstrømmes ovenfra og nedover med suspensjonen av de mikroskopiske partikler som skal flokku-leres. However, the invention can also be used in connection with a granular layer which is flowed through from above downwards with the suspension of the microscopic particles to be flocculated.

Fig. 3 illustrerer denne utførelsesform.Fig. 3 illustrates this embodiment.

I denne variant tilføres kolonnen 11 inneholdende et kornformet lag 12 ved hjélp av en ledning 13 i sin øvre del en væske inneholdende mikroskopiske partiker i suspensjon. Ut-strømningen inneholdende flokkene av flokkulerte partikler tømmes ut ved bunnen av kolonnen 11 gjennom en ledning 14 In this variant, a liquid containing microscopic particles in suspension is supplied to the column 11 containing a granular layer 12 by means of a line 13 in its upper part. The outflow containing the flocks of flocculated particles is discharged at the bottom of the column 11 through a line 14

og sendes til den nedre del av en vertikal sedimenteringsinnretning 15. I denne sedimenteringsinnretning 15 løfter utstrømningen fra kolonnen 11 seg i motstrøm med flokkulatet 16 av mikroskopiske partikler som konsentreres i den nedre del av sedimenteringsinnretningen 15 og tømmes ut ved hjelp av en ledning 17. Den delvis rensede væske tømmes ut fra den øvre del av sedimenteringsinnretningen 15 gjennom en ledning 18 og en del av denne væske kan eventuelt resirkuleres som tidligere ved hjelp av en ledning 19 og en pumpe 20 til tilførselsledningen 13 til kolonnen 11. and is sent to the lower part of a vertical sedimentation device 15. In this sedimentation device 15, the outflow from the column 11 rises in countercurrent with the floc 16 of microscopic particles which are concentrated in the lower part of the sedimentation device 15 and emptied out by means of a line 17. partially purified liquid is emptied from the upper part of the sedimentation device 15 through a line 18 and part of this liquid can possibly be recycled as before by means of a line 19 and a pump 20 to the supply line 13 to the column 11.

De etterfølgende eksempler illlustrerer oppfinnelsen. The following examples illustrate the invention.

EKSEMPEL IEXAMPLE I

Dette eksempel vedrører anvendelse av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen for samling av fytoplankton-mikroalger i suspensjon i vann. This example relates to the use of the method according to the invention for the collection of phytoplankton microalgae in suspension in water.

Forskjellige forsøk ble gjennomført med forskjellige typer av kornfprmet lag i en vertikal kolonne med oppstigende strøm med mikroalger i suspensjon i vannet. Different experiments were carried out with different types of grain-prepped layer in a vertical column with ascending current with microalgae in suspension in the water.

Den etterfølgende tabell oppsamler resultatene fra disse for-søk og illustrerer virkningsgraden av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen Denne tabell illustrer virkningsgraden av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen og viser spesielt hvorledes et kornformet lag som utgjøres av malt kalsinert leire til stor partikkelstørrelse (3-5 ..mm) på overraskende måte er spesielt fordelaktig ved utførelsen av oppfinnelsen. The following table summarizes the results from these tests and illustrates the effectiveness of the method according to the invention This table illustrates the effectiveness of the method according to the invention and shows in particular how a granular layer consisting of ground calcined clay to a large particle size (3-5 . .mm) in a surprising way is particularly advantageous in the execution of the invention.

Oppfinnelsen tilveiebringer da en enkel og lett samt billig metode for konsentrering av suspensjoner med meget lave konsentrasjoner av mikroskopiske partikler. Det er klart at metodens anvendelse for oppsamling av mikroalger eller dyreplankton er spesielt interessant da den ikke endrer de fysi-kalskkjemiske egenskaper av de gjenvundne mikroorganismer da disse forblir i levende tilstand i deres naturlige miljø under hele varigheten av konsentrasjonen og oppsamlingen. The invention then provides a simple and easy as well as cheap method for concentrating suspensions with very low concentrations of microscopic particles. It is clear that the method's application for the collection of microalgae or zooplankton is particularly interesting as it does not change the physico-calcochemical properties of the recovered microorganisms as these remain in a living state in their natural environment for the entire duration of the concentration and collection.

EKSEMPEL TIEXAMPLE TEN

Dette eksempel vedrører anvendelse av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen for rensing av avfallsvann fra tett-bebyggelse som er underkastet en forutgående klaring ved enkel sedimentering. This example relates to the application of the method according to the invention for the purification of waste water from dense housing which has been subjected to prior clarification by simple sedimentation.

Dette vann som har en konsentrasjon av material i suspensjon mellom 150 og 200 mg/l passerer gjennom det fikserte lag av sand med kornstørrelse 300 mikrometer uten noen tilsét-ning av flokkuleringshjelpemidler. This water, which has a concentration of material in suspension between 150 and 200 mg/l, passes through the fixed layer of sand with a grain size of 300 micrometres without any addition of flocculation aids.

Det bemerkes en ekspansjonsgrad av sandlaget på 10%.A degree of expansion of the sand layer of 10% is noted.

Man fastslår at 50% av materialene i suspensjon holdes tilbake for en passeringstid på 1 time mens 70% av disse materialer holdes tilbake med en passeringstid på 3 timer. It is determined that 50% of the materials in suspension are retained for a passage time of 1 hour, while 70% of these materials are retained with a passage time of 3 hours.

De tilbakeholdte materialer i suspensjon utgjør et flokkulat som avsettes på overflaten av det kornformede lag. Dette flokkulat kan fjernes periodisk eller kontinuerlig. The retained materials in suspension form a floccule which is deposited on the surface of the granular layer. This floc can be removed periodically or continuously.

Claims

1. Procedure for flocculation of microscopic particles in suspension in a liquid, characterized in that a first liquid containing microscopic particles in suspension is brought to flow through a granular mass in a fixed layer (2) until complete or partial clogging of the granular mass by said microscopic particles and that one eliminates the clogging of the granular mass by the fixed layers at least partially by at:;mon. allows another liquid to flow through which circulates in the same direction as the first liquid at a speed greater than this and that on the downstream side of the layer in the direction of flow of the liquids, flocculated aggregates (4) of the microscopic particles and a liquid outflow are recovered (6) which is completely or partially freed from the aforementioned particles.

2. Procedure as stated in claim 1, characterized by the fact that the second liquid also contains microscopic particles in suspension.

3. Method as stated in claim 2, characterized in that the first and the second liquid are one and the same liquid.

4. Method as stated in claim 3, characterized in that a part of at least the liquid outflow (6) is recycled to the supply to the granular mass (2).

5. Method as stated in claims 1-4, characterized in that the granular mass (2) is flowed through from the bottom upwards by the first and the second liquid.

6. Procedure as stated in claim 5, characterized in that the granular mass (2) is maintained as a fixed layer during the implementation of the method.

7. Method as stated in claim 5, characterized in that the granular mass (2) is subjected to an expansion of up to approximately 30% by volume.

8. Method as stated in claims 1-7, characterized in that the passage speed for the second liquid through the granular mass (2) is of the order of 0.1 to 5 m/h (speed calculated on an empty column).

9. Method as stated in claims 1-8, characterized in that the granular mass (2) consists of particles with a grain size between about 0.005 and 3 cm and a bulk density of about 1.1 g/cm <3> or more .

10. Method as stated in claim 9, characterized in that the granular mass (2) consists of calcined and ground clay with a grain size between 3 and 5 mm.

11. Method as stated in claims 1-10, characterized in that the::granulated mass (2) is arranged in a column (1) which is vertical or inclined, cylindrical or helical, where the part (9') which located above the mass (2) has a larger cross-section than the part containing said mass.

12. Application of the method as stated in claims 1-11 for the collection of microalgae and zooplankton, characterized in that the floc (4) is then concentrated by means of liquid-solid separation devices known per se.

13. Use as specified in claims 1-11 for the purification of waste water in the absence of flocculating agents.