SE456421B - Anordning for anaerob biologisk rening av vatten - Google Patents

Description

.W 456 421 2 ZÜ 40 Fig 3 visar ett uförande av biobädden där denna utgöres av lutan- de lameller.

Fig 4 visar ett tvärsnitt utvisande anordningens skumfickor.

Den i fig 1 visade anordningen består av en behållare eller reak- tor 1 som i princip är ett slutet kärl. Behållarens 1 tvärsnitt kan vara cirkulärt men även som i det här visade månghörnigt. I behållaren 1 är an- ordnat en drivaxel 2 som drives av en motor 3. Vid drivaxelns 2 nedre del 4 är denna förenad med en fördelningsanordning 5 för det tillförda vattnet så att detta skall fördelas jämnt över behållarens 1 bottenyta. Nämnda för- delningsanordning 5 består av ett antal (i det visade fallet 4) rörformade fördelningsarmar 6 vilka är anslutna till en fördelningskammare 7 i vilken ett fast tilloppsrör 8 mynnar. Vardera av de rörformade fördelníngsarmarna 6 uppvisar utloppsdysor 9 vilka är i huvudsak jämnt fördelade utmed armar- nas 6 längd och inställbara så att den genomströmmande mängden vatten kan justeras. Utloppsdysorna 9 kan vara riktade nedåt eller åt sidan. Som ovan nämnts är fördelningsanordningen 5 för det vatten som skall renas fast an- ordnad på den drivbara axelns Z nedre del 4. Detta innebär att fördelninge- anordningen 5 med sina fördelningsarmar 6 kommer att bibringas en roterande rörelse strax ovanför bottendelen hos behållaren 1. Om vatten samtidigt in- ledes i fördelningsanordningens S fördelningskammare 7 via den fasta rör- ledningen 8 vars mynningsparti är tätande lagrat i den vridbara fördel- ningskammaren 7 kommer det tillförda vattnet att ledas in i fördelninge- armarna 6 och pressas ut genom utloppsdysornas 9 medan fördelningsarmarna 6 vid sin rörelse sveper över behållarens 1 bottendel varvid man uppnår en mycket god fördelning av det tillförda vattnet utöver bottendelens yta.

Det tillförda, för rening avsedda, vattnet ledes in i behållarens eller reaktorns 1 första reningsdel 10 i vilken vattnet kommer i kontakt med ett i vatten suspenderat biologiskt aktivt slam 11. Detta slam bildar en biomassa.Medslampartiklarna som i och för sig är tyngre än vatten håller sig svävande i vattnet på grund av att vattnet i behållaren 1 har en uppåtgående strömningsrörelse samtidigt som en gasgenerering som be- skrives nedan underhåller en ström av uppstigande gasblåsor genom suspen- derade biobädden 11. Då vattnet som innehåller lösta organiska förore- ningar kommer i kontakt med den suspenderade biomassan 11 i behållardelen nedbrytes föroreningarna varvid det bildas metangas, koldioxid samt ett bakteriehaltigt slam. För att den biologiska nedbrytningsprocessen skall kunna ske på ett effektivt sätt fordras att den nämnda aktiva biomassan 11 skall innehålla bakterier av lämpligt slag och de metanbildande bak- terierna bildar härvid en viktig del av bakteriepopulationen. Det är vi- dare nödvändigt att de yttre förutsättningarna såsom vattnets temperatur 40 3 . och surhetsgrad hålles på en för den biologiska processenélšvráliánzvb och det kan därför ibland vara nödvändigt att värma vattnet i behållaren 1 eller justera dess pH-värde. Den nedbrytning av vattnets föroreningar som sker i behållardelen 1D kan sägas vara en första behandling i ett första slamsystem och resultatet av behandlingen blir att det bildas me- tangas som utvecklas som mindre bubblor eller blåsor vilka på grund av att de är lättare än vatten stiger uppåt i behållaren 1. För att effek- tivisera den biologiska behandlingen av vattnet är en omrörare 12 anord- nad i behållaren 1 som framgår av fig 1 utgöres omröraren 12 av ett antal vingar eller skovlar som är fixerade på drivaxeln 2.

Det vatten som passerat det första slamsystemet i den första biologiska reningen i behâllarens 1 avdelning 10 är inte fullständigt be- handlat eftersom behandlingstiden för vattnets passage genom det nämnda första slamsystemet är relativt kort. Vattnet strömmar emellertid sakta uppåt i reaktorn 1 beroende på att renat vatten avdrages från behâllarens 1 övre del och detta vatten ledes genom en eller flera i behållaren 1 an- ordnade biobäddar 13 innefattande ett fast material på och/eller i vilket ett slamskikt kan växa. I fig 1 visas en anordning med två över varandra anordnade biobäddar 13 som är uppbyggda på ett för vatten genomsläppligt eller genombrutet underlag 14, (t ex ett nät eller ett gallerverk) som utgör botten för biobäddarna 13. Nämnda material kan om så erfordras, förhindras att flytta sig uppåt med hjälp av en anordning, liknande an- ordningen 14. Biobäddarna 13 utgöres mestadels av ett stort antal krop- par av plast eller liknande material varvid kropparna formgivits så att deras yta är stor i förhållande till deras volym. Biobäddarna 13 är så anordnade i behållaren 1 att de uppfyller behâllarens hela tvärsnittsarea vilket innebär att vattnet som passerar genom behållaren tvingas att pas- sera genom biobäddarna 13. De nämnda fasta kropparna som bildar biobäd- darna 13 är bärare av ett bakteriehaltigt slam och vid vattnets passage sker en ytterligare biologisk bearbetning i ett andra slamsystem där slam- met inte uppträder i suspenderad form utan är uppburet av ett bärarmaterial.

De nämnda kropparna som är bärarmaterial för den biologiskt ak- tiva massan hos biobäddarna 13 bildar tillsammans en mängd labyrintartede strömningsvägar för vattnet som bringas att passera biobäddarna 13, vilket innebär att vattnet på ett effektivt sätt kommer i kontakt med det biolo- giskt aktiva materialet varvid kvarvarande föroreningar i vattnet effek- tivt nedbrytes. Vid den biologiska behandlingen bildas som nedbrytninge- produkt ett slam som bildar ett slamskikt på biobäddarnas 13 bärarkrop- par. Detta slamskikt växer sig tjockare för att till slut eventuellt kunna blockera strömningsvägarna för vattnet genom biobäddarna.- 456 40 Q Som tidigare nämnts bildas vid den biologiska reningsprocessen metangas och den gas som bildats i det första slamsystemet 11 under den första reningsprocessen i behållarens 1 del 10 kommer att stiga upp till bíobäddarna 13 och passera genom dessa. Det har emellertid visat sig att de små blåsorna av metangas fäster vid slammet i biobäddarna och att fler och fler gasblåsor slår sig tillsammans till större blåsor med ökad lyft- kraft. Då lyftkraften hos de sammanslagna blåsorna blivit tillräckligt stor frigör blåsorna sig och banar sig en väg genom biobäddarnas ström- ningsvägar samtidigt som eventuella blockerande slammassor undanföres och lösgöres. Genomströmningen av dessa stora gasblåsor har en effektivt ren- sande effekt på biobäddarna vars strömningsvägar automatisk hålles öppna.

Det lösgjorda slammet faller ned genom biobäddarnas 13 botten 14 för att slutligen falla ned i behållardelen 10 och deltaga i reníngsprocessen som en del av slammet i slamsuspensionen 11.

Den från del 10 uppgående strömmen av luft och vatten komer även att transportera aktivt slam till behållarens övre delar. Vid passage genom biobädden kommer vid slammet fästande gasblåsor att frigöras och slammet att aggregeras, varvid det sjunker ned i del 10.

Det vatten som passerat biobädden eller biobäddarna 13 ansamlas vid behållarens 1 övre del 15 och detta renade vatten avdrages genom ett utloppsrör 16 i behållarens 1 vägg. Det är möjligt att det i vissa fall kan bildas ett lätt flytslam eller ett skum 18 på vattenytan i behållaren 1 och ett sådant slam kan lätt bnrtföras med en enkel slamskrapa som fäs- tes på drivaxel 2 varefter slammet kan bortföras genom slamfickor 23 som visas i fig 4. Den i behållarens 1 övre del ansamlade metangasen har ett högt energívärde och tillvaratages genom att avledas genom röret 20.

I fig 2 visas ett tvärsnitt genom behållaren 1 och som synes består behållaren 1 i det här visade exemplet av en byggnadskonstruktíon med kvadratiskt tvärsnitt och ett centralt utrymme 22.

I fig 4 visas slamfickor 23 för uppsamling av avskrapat slam. Det är givetvis även möjligt, och i många fall fördelaktigt att använda en be- hållare 1 med cirkulärt tvärsnitt varvid behållaren får en cirkulärcylind- riskform.

Biobäddarna 13 kan anordnas på olika sätt och byggas upp av olika material. En utföringsform av uppfinningen visas i fig 3 där biobädden ut- göres av ett flertal snedställda, inbördes parallella lameller eller skivor 24. Då slamskikt som samlas på nämnda lameller eller skivor 24 blir allt- för tjocka lösgöres de yttre lagren av tidigare nämnda gasblåsor som pas- serar genom biobädden och det lösgjorda materialet rasar därvid nedför f lamellerna 24 för att slutligen sjunka ned i den suspenderade biomassan 11 456 421 i delen 10 av behållaren 1. Det har visat sig att kombinationen tvåstegs- rening med biobäddsrensning medelst gasblåsor som genererats i det första reningssteget samt användandet av lameller 24 i de stationära biobäddarna i det andra reningssteget ger en god reningseffekt och en säker drift av anläggningen utan risk För driftsstörningar beroende på igensatta biobäddar.

Det har även visat sig att man med en anläggning av det här be- skrivna slaget dels kan uppnå en god biologisk reningseffekt på relativt kort behandlingstid samt undvara ett separat externt slamåterföringssystem vilket innebär minskade investeringar i anläggningar och dels att man med anläggningen uppnår god reningsverkan och mycket god driftsäkerhet tack vare den självrensningseffekt av biobäddarna som uppnås med hjälp av den i det Första reningssteget genererade metangasen. I övrigt har processen de fördelar som utmärker ett anaerobt biologiskt reningsförfarande, näm- ligen att processen är ekonomisk eftersom en energirik gas genereras. Pro- cessen behöver säledes inte tillföras någon energi för att fungera utan alstrar íställer användbar energi.

Uppfinningen är icke begränsad till den visade utföringsformen, utan kan varieras inom uppfinningstankens ram.

Claims (6)

456 421 ß 10 15 20 25 30 P a t e n t k r a v

1. Aordning för anaerobt biologisk rening av vatten, innefattande en sluten behållare försedd med tillopp av för rening avsett vatten samt vid behållarens övre del ett utlopp för vid reningsprocessen genererad gas och ett avlopp för renat vatten, varvid nämnda tillopp utgöres av en roterbar anordning uppvisande ett flertal till en driv- bar axel (2) kopplade, i huvudsak horisontellt utskjutande, rörformade armar (6) för det tillförda vattnet, k ä n n e t e c k n a d a v att vattnet tillföres vid behållarens (1) botten genom en ledning (8) för- bunden med en fördelningakammare (7), från vilken vattnet ledes genom de rörformade armarna (6) som är försedda med utloppsdysor (9) så att det tillförda vattnet fördelas jämnt över behållarens bottenyta samt att i behållaren (1) vid ett valt höjdläge över dess botten är anordnat åtminstone en fast biobädd (13) som sträcker sig över den större delen av behållarens tvärsnitt och vilar på en vattengenomtränglig yta (14).

2. Anordning enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att bio- bädden (13) utgöres av på ett gallerverk eller en silplåt anordnade krop- par med stor yta i förhållande till sin volym, på vilka kroppar slammet kan växa.

3. Anordning enligt kravet 2, k ä n n e t e c k n a d av att över biobädden (13) är anordnad en genombruten plåt, t ex silplåt eller vira, för fasthållande av kropparna inom bädden. h.

4. Anordning enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att bio- bädden (13) utgöres av ett flertal snedställda skivor eller lameller (ZA).

5. S. Anordning enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d av en på axeln (2) anordnad omrörare (12) för omrörning av vattnet i omrâdet mellan slambehandling vid behâllarens (1) bottendel (10) 0Ch bí0bäddBfl (13). _

6. Anordning enligt kravet 1, på axeln (2) anordnad skrapa för bortförande av eventuellt flytslam (23). k ä n n e t e c k n a d av en eller skum (16) på vattenytan genom slamfickor