SE461146B - Anordning foer rening av vatten och anvaendning av denna foer rening av gaser - Google Patents

Description

461 146 2 yta, vilket skulle förutsätta synnerligen finfördelat cellsys- tem. Rotorn är vanligen lagrad i sina ändar och roteringen sker vid änden medelst en kedje- eller kugghjulsväxel. Rotorn behöver en stor rotationseffekt, som förutsätter tunga driv- mekanismer. En stadig mittaxel behövs för att rotorn kan stö- das i ändarna, vilket begränsar en förstoring av rotorns dimensioner.

Vidare är det känt att använda luftblåsning i vattnet under biorotorn, varvid âstadkoms en cirkulationsrörelse av avfalls- vattenmassan och därigenom även rotation av rotorn. I prakti- ken har detta effektiverats genom luftkoppar i rotorn, vilka koppar åstadkommer ett tilläggstorsionsmoment i biorotorn.

Nackdelen med luftblåsningen är dock ett stort behov av energi vid luftpumpningen.

Den kanske största nackdelen med de kända biorotorerna är att biomassan samlas i det helt statiska cellsystemet. Följden är en minskning av den effektiva ytan, vilket reducerar renings- effekten, och en överbelastning av de bärande konstruktionerna i själva rotorn, då den massa som skall lyftas kontinuerligt ökas. Det har ofta hänt i praktiken, att ett cellsystem rasat samman. För eliminering av detta problem förutsätts fram- ställning av stadiga och dyra cellsystemkonstruktioner eller arrangering av mekanisk rening av cellsystemet eller ett utbyte av cellsystemet med relativt korta mellanrum.

Med biorotorn enligt patentkrav l elimineras nackdelarna i de hittills kända biorotorerna och samtidigt förbättras renings- effekten. Utföringsformer av anordningen samt dess användning anges i underkraven 2-6.

Den viktigaste fördelen med föreliggande uppfinning är dess enkla konstruktion, där cellsystemet ersatts med en lätt, gra- nulär substans. Denna bildar ett s.k. hydrostatískt lager, som eliminerar en böjning av mittaxeln och möjliggör tillverk- ning av rotorer som är längre och har en större diameter än de nuvarande. Samtidigt âstadkoms för biomassan ett många gånger 3 461 146 större substrat per enhetsvolym än vad som är fallet enligt de nuvarande kända lösningarna. När granulerna gnids mot varandra, hindras biomasseskiktet från att växa för mycket i tjocklek och de därmed sammanhängande nackdelarna undviks. En enkel cirkulation av avfallsvattnet och det renade vattnet genom rotortrumman och en separering av de fasta ämnena utan- för den aktiva biomassan åstadkoms genom användning av ett siktaktigt ytmaterial på rotorn. 'Trummans rotation medelst inloppsvatten innebär en inbesparing av driftsenergi.

Väsentligt är att en rotor av modulkonstruktion lätt kan fram- ställas i olika storlekar. Den granulära substansen eller det inerta mediet kan till sin granulstorlek väljas så att den bäst passar för varje ifrågavarande utföringstillämpning och vid behov kan ändras på enkelt sätt, vilket inte är möjligt enligt de hittills kända lösningarna. Biofilterunderlag (bio- bäddar) som används vid små vattenreningsenheter kan även ersättas med ett substrat för biomassan av granulär substans.

Uppfinningen beskrivs i det följande med ett exempel på en utföringsform med hänvisning till ritningen, där figur l är en allmänbild av en biorotor, figur 2 visar ett tvärsnitt av en anordning enligt uppfin- ningen och figur 3 visar en sektormodul av en anordning enligt uppfin- ningen.

Figur 1 visar en allmänbild av en bassäng l i ett vatten- reningsverk, i vilken bassäng en biorotor 2 enligt uppfin- ningen flyter uppburen av ett löst medium som förefinnes inne i rotorn. Det vatten som skall renas leds genom munstycken 4 i ett matningsrör 3 till biorotorns kuggperiferi 5, varvid vattnet åstadkommer ett vridmoment, som får rotorn att rotera.

Denna princip är förut känd från vattenkvarnar, men skillnaden är här den, att vatten samtidigt leds genom biorotorns sikt- 461 146 4 aktiga yttre mantel 6 in i rotorn. Det vatten som strömmat genom biorotorn leds genom en mittunnel 8 till rotorns andra ände 7, varifrån det kan ledas för vidarebehandling till föl- jande biorotor eller om det är helt renat avlägsnas från pro- CGSSEH. J Det i figur 2 visade tvärsnittet av en biorotor enligt uppfin- ningen åskådliggör att rotorn bildas av sektormoduler 20, som noggrannare visas i figur 3. Den siktaktiga yttre manteln 6 kan bestå av perforerad plåt, viramaterial eller liknande.

Väsentligt är att man medelst den siktaktiga manteln åstadkom- mer en förhandssiktning och t.ex. en separering av fiberaktíga partiklar utanför biorotorn, som effektiverar den biologiska oxidationen. Sålunda kan t.ex. de s.k. nollfibrerna tillvara- tagas från pappersfabrikernas avfallsvatten. I praktiken kan detta förverkligas exempelvis medelst flexibla, borstlika skrapor l9, som i figur 2 är anordnade ovanför en ränna 12, som leder bort överloppsvatten.

Det vatten som enligt figur 2 genom matarrören 3 och munstyc- kena 4 matats till rotorns periferi rinner genom kuggperife- rins 5 mantel 6 på lösa granuler ll och därifrån vidare lång- samt nedåt. De lösa granulerna kan vara exempelvis av kork l eller plast. Emedan matningshöjden är ovanför vattenytan i bassängen l, uppstår ett vridmoment, som får rotorn att rotera. Då de lösa granulerna sjunker ned i det vatten som skall renas, fuktas de helt av vattnet, och då de på den mot- satta sidan stiger upp, rinner överloppsvattnet av mellan gra- nulerna, varvid den fuktiga biomassan över hela sin yta kommer i kontakt med luft. Vid varje rotation av rotorn sker i hela biomassan en fullständig växling av luft och det vatten som skall renas, vilket garanterar den bästa möjliga funktions- effekten. Samtidigt som rotorn roterar, rör den dessutom om i det vatten som skall renas och som befinner sig under rotorn.

Emedan sektorerna 20 inte är helt fyllda med löst medium ll, förorsakas där genom rotorns rotation en rörelse och granu- 1.» lerna gnides mot varandra, vilket åstadkommer självrening, med 461 146 den påföljden att biomassan inte kan växa för tjock så att systemet kan bli tilltäppt. Då det granulära mediet är lät- tare än vatten, uppstår en lyftkraft som uppbär både det gra- nulära mediet ll och biorotorkonstruktionen i sin helhet. På detta sätt fungerar den lösa mellansubstansen ll som bio- rotorns hydrauliska lager för hela systemet och åstadkommer ett jämnt stöd utmed rotorns hela längd. Biorotorns konstruk- tion kan sålunda göras mycket lätt och dess trummor göras med en stor diameter och godtycklig längd.

Av figur 2 framgår även mittunnelns 8 konstruktion och funk- tionen av de rännor 9, som anordnats i tunneln. Genom att montera rännorna 9 snett relativt rotorns längdaxcl uppstår en spiralliknande konstruktion, så att det vatten som rinner till mitten förflyttas mot biorotorns utloppsände 7 (figur 1). Ett annat sätt att arrangera en kontinuerlig cirkulation av det vatten som skall renas är att förse mittunneln 8 med slutna ändar och att pumpa ut vatten ur utloppsänden 7 till följande processteg. Väggen 10 av mittunneln i rotorn kan vara av likadant siktaktigt material som den yttre manteln 6.

Genom att variera granulstorleken av den granulära substansen ll är det möjligt att effektivt reglera mängden av den aktiva biomassan i en volymenhet efter behov i varje enskilt fall.

Exempelvis vid användning av en granulstorlek med en diameter av ca 8 mm är ytan av den aktiva biomassan så stor som 500 m”/mg, vilken yta är mer än 3-faldig jämförd med kända cellsystem i biorotorer. Genom att minska granulstorleken kan den effektiva ytan ytterligare ökas. På detta sätt är det möjligt att vid behov få biorotorn att fungera även i mycket små vattenreningsbyggnader. Å andra sidan kan anläggningar med stor kapacitet förses med stora och effektiva biorotorer.

Figur 3 visar en sektormodul 20 av en biorotor enligt uppfin- ningen. Denna består av gavelväggar 14, hörnstöd 13, kuggstöd , bottenstöd 18, en mantel 6, mellanväggar 17 och en botten- vägg 10. Gavelväggarna 14, mellanväggarna 17 och bottenväggen kan vara av vattengenomsläppligt material, såsom t.ex. 461 146 6 víraduk, eller om så önskas, kan mellanväggarna 17 och gavel- väggarna 14 vara slutna. Det lösa mediet ll fyller till största delen hela sektorn, men fritt utrymme 21 (figur 1) bör lämnas för att de lösa granulerna kan röra sig och gnidas mot varandra. Gnidningen och sammanblandningen av de lösa granu- ¿ lerna kan vid behov effektiveras medelst blandningsskivor 16, som är fästa inuti sektorerna. Genom att lösgöra sektorns gavelväggar 14 från hörnstöden 13 kan hela sektorn löstagas för service eller t.ex. för utbyte av det lösa mediet ll.

Naturligtvis kan en biorotor enligt uppfinningen byggas även på annat sätt än genom att använda moduler. Emedan det inte finns något stationärt cellsystem, kan sektormodulerna eller liknande konstruktioner lätt göras olika stora eller förses med olika former allteftersom situationen så fordrar. Löst medium använt som substrat för biomassan anpassar sig efter vilken tvärsnittsform av biorotorn som helst.

En biorotor enligt uppfinningen kan även användas för rening av rökgaser eller andra gaser eller för eliminering av lukt genom att använda antingen ett biologiskt eller kemiskt förfa- rande. Rökgaserna eller annan gas som skall renas leds in i rotorns mittunnel 8, varifrån den strömmar genom det lösa mediet 11 och därvid reagerar med mediets vätskefilm. Enligt det biologiska förfarandet sker den biologiska oxidationen i det lösa mediets ytfilm och den vätska, exempelvis lutlösning, på vilken rotorn flyter, neutraliseras till sitt pH-värde så att den biologiska processen inte kvävs. Enligt det kemiska förfarandet reagerar rökgaserna kemiskt med vätskan i det lösa mediets ytfilm. I båda fallen utnyttjas den stora yta som åstadkommits med det lösa mediet, på vilken yta reaktionen sker samt den självrening av rotorn som sker då de lösa granu- lerna gnids mot varandra.

Det är klart att biorotorn enligt uppfinningen och det lösa mediet i biorotorn även kan användas för andra behov av IJ vatten- eller gasrening än vad som ovan anförts. ,.

Claims (6)

4461 146 PATENTKRAV
1. l. i Anordning för rening av vatten, speciellt avfalls- vatten, med en biologisk oxidationsmetod, vilken anordning omfattar en delvis i vatten nedsänkt biorotor (2), i vilken man placerat granulär mellansubstans (ll) som substrat för biomassan och vilken under rotation turvis sänker den granu- lära mellansubstansen i vattnet och lyfter upp den i luften för att effektivera den aktiva biomassans funktion, k ä n - n e t e c k n a d därav, att det i biorotorns (2) mitt finns en mittunnel (8) i anslutning till den del i biorotorn, som innehåller den granulära mellansubstansen (ll), vilken mitt- tunnel är avsedd att ur biorotorn avlägsna det renade vattnet, som rinner från biorotordelen innehållande granulär mellan- substans, och att den granulära mellansubstansen (ll) utgör ett hydrauliskt lager, som bär upp hela biorotorkonstruktionen samt den aktiva biomassan.
2. 2. Anordning enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k - n a d därav, att biorotordelen innehållande granulär mellan- substans består av sektormoduler (20).
3. 3. Anordning enligt patentkrav l eller 2, k ä n n e - t e c k n a d därav, att man för rotation av biorotorn (2) anordnat mynningar (4), via vilka vattnet ledes till rotorns kuggperiferi (5).
4. 4. Anordning enligt något av patentkraven l-3, k ä n - n e t c c k n a d därav, att man för att avlägsna det renade vattnet anordnat rännor (9), som bildar en skruvlinje i rotorns (2) mittunnel (8).
5. 5. Anordning enligt patentkrav l eller 2, k ä n n e - t e c k n a d därav, att den granulära mellansubstansen (ll) företrädesvis är kork, plast eller motsvarande.
6. 6. Användning av anordningen enligt patentkraven l-S 461 146 för rening av rökgaser eller andra gaser och/eller för deodo- rísering genom att leda gaserna till mittunneln (8), varifrån de föres genom den granulära mellansubstansen (ll) och reage- rar i den granulära mellansubstansens vätskefilm antingen bio- logiskt genom oxidering eller kemiskt. 'M