SE468513C - Förfarande och anordning för satsvis rening av avloppsvatten - Google Patents

Description

-EÄ Qx C17 10 15 25 30 35 'I m. \ f; -1 Sättet på vilket övertrycket i reaktorn åstadkommas och användes utgör själva grunden till uppfinningen. Enligt denna är i reaktortanken anordnat ett stigarrör för avtapp- ning av klarvattnet. Dess nedre öppning befinner sig efter en låg nivà för klarvattnet och vid dess övre öppning är anordnat ett avlopp ut ur reak- sedimentering' alltid i torn, exempelvis ett bräddavlopp. Denna högre nivå för utloppet av klarvattnet kan medföra den fördelen att klar- vattnet utan pumpning kan ledas till den slutliga mottagar- platsen. Den momentana höjden på vattenpelaren i stigar- röret över vätskenivàn i reaktortanken svarar mot det tryck, som erfordras i reaktortanken för utpressningen av klarvatten. När förbindelsen mellan reaktorn och slam- avskiljaren eller annat kärl sedan öppnas så kvarstår ett differenstryck hos vattenpelaren, som är tillräckligt för att driva tillbaka en viss kvantitet överskottsslam till slamavskiljaren eller till annat lämpligt förvarings- utrymme.

Detta och övrigt enligt föreliggande uppfinning skall i det följande utförligare beskrivas med hänvisning till ett antal figurer, där: figur 1 visar en genomskärning av en slamavskiljare och en reaktortank under de olika stadierna i en process- cykel, figur 2 utförligare visar reaktortankens uppbyggnad, och figur 3 visar en doseringsanordning för kemikalierna.

I en enkel men föredragen utföringsform enligt uppfinningen innefattar en reningsanläggning en enda tank, som medelst en mellanvägg delats i två delar, en större del som här kallas slamavskiljaren och en mindre del utgörande själva reaktorn. För något större anläggningar kan det vara för- delaktigt med två fristående varandra. För ytterligare större eller andra anläggningar tankar placerade bredvid kan det vara lämpligt att utnyttja en tidigare i processen nu 10 15 20 25 30 35 468 513 placerad slamavskiljare med dekantering till slamavskil- jaren i föreliggande anläggning, vilken senare tank därvid snarare får en funktion av en utjämningstank. Sådana större anläggningar kan förses med ett antal reaktorer kopplade till en och samma utjämningstank. Beteckningen slamavskil- jare står här och :i det följande för slamavskiljartank/ utjämningstank.

Figurerna la - lf visar schematiskt och i en genomskärning en reningsanläggning i. en föredragen utföringsform arbe- tande i förutbestämda stadier i en reningsprocess. I denna enklare utföringsform är slamavskiljaren 1 och reaktorn 2 inneslutna i en tank och ätskiljda fràn varandra medelst en mellanvägg 3. Slamavskiljaren är lämpligen försedd med ett lock <4 möjliggörande slamsugning' och underhåll.

Reaktorn måste vara försedd med ett tättslutande lock 5 möjliggörande övertryck och underhåll. Slamavskiljaren 1 har ett tillopp 6 för avloppsvatten från ett antal hushåll och ett utlopp 7 i form av en slang eller ett rör till reaktordelen. Utloppsnivån i slamavskiljaren motsvarar en föredragen volym i tanken under normala förhållanden. reaktorn, Ett högre upp placerat utlopp ledande förbi ej visat i figuren, bör finnas som bräddningsmöjlighet vid mycket höga flöden eller när reaktorn är ur funktion.

Utloppets 7 mynning i reaktorn är placerad pâ en. nivå, som motsvarar en volym aktivt slam som alltid bör finnas kvar' i reaktorn för att garantera den aeroba bakterie- stammens fortbestånd. Utloppet 7 är försedd med en ventil V1, till vilken nedan skall àterkommas. vilket Röret Inuti reaktordelen är anordnat ett stigarrör 8, utövar en väsentlig funktion enligt uppfinningen. är som benämningen antyder huvudsakligen lodrätt anordnat med sin nedre öppna ände i den nivå där klarvatten kommer att finnas efter sedimenteringen. Den övre änden kan utfor- -b- CA CO 10 15 20 30 35 (_ r- mas som ett bräddavlopp 9 ledande till ett utlopp 10 för klarvatten ur anläggningen. Detta utlopp kan om så erford- ras vara försett med ett avluftningsrör ll. Ovanför stigar- röret och bräddavloppet mäste i denna utföringsform finnas en förslutning 12, genom vilken man med fördel kan placera en genomgång för luftutsläpp med en ventil V6. Ett luft- utsläpp kan givetvis alternativt placeras på reaktorns vägg mot det fria. varvid i så fall avluftningsröret ll på utloppet för klarvatten ej behövs.

En behandling av en sats avloppsvatten kan enligt SBR- tekniken med utnyttjande av uppfinningen gå till på föl- jande sätt, åskâdliggjort genom figurerna la - lf: I figuren la visas hur reaktorn 2 innehållande aktivt slam fylls upp med nytt avloppsvatten från slamavskil- jaren 1. Ventilen V1 är öppen liksom ventilen V6 för att släppa ut luft under påfyllningen.

Figuren lb visar i nästa processteg luftningen, lämpligen 13. ventilen V6 är fortfarande öppen Ventilen. V1 kan väljas att stänga nu eller exempelvis så sent som ca 15 genom en gummimembranluftare Lufttillförseln kommer att beskrivas senare. för att släppa ut luften ur reaktorn. minuter före luftningens avslutande. I det senare fallet, vilket figuren lb visar, kan reaktorn ta emot mer avlopps- vatten under en cykel. Tillsatser av fällnings-/flocknings- medel sker lämpligen samtidigt som ventilen Vl stängs.

Figuren lc visar nästa fas i cykeln, sedimenteringen.

Under lugna förhållanden avsätter sig aktivt slam i reak- torns bottenvolym.

Figuren ld visar inblàsning av tryckluft genom ventilen V5 färdigbehandlat vatten. Klarvattnet stiger upp i stigarröret 8 och ut genom utloppet 10. Ven- för avtappning av 10 15 20 25 30 35 468 513 tilen V6 har nu stängt, vilket möjliggör ett övertryck i reaktorn.

Figuren le visar situationen när ventilen V1 i nästa fas A VP, stigarröret höjd över just öppnats. Differenstrycket som àskàdliggöres i figuren genom vattenpelarens i den rådande nivån i slamavskiljaren, råder i reaktortanken.

Detta differenstryck utnyttjas nu för överpumpning av ett uppkommet överskottsslam i reaktorn tillbaka till slamavskiljaren.

Figuren lf visar situationen när differenstrycket A Vp är noll och ventilen V6 just skall öppnas. När detta sker fylls reaktorn åter upp med en ny sats avloppsvatten såsom visas i figur la.

Figur 2 visar utförligare reaktortankens uppbyggnad. Reak- torn antages här fortfarande utgöra en del av slamavskil- jaren med mellanväggen 3 mot denna. Slang- eller rörförbin- delsen 7 leder in till reaktorn för första fasens påfyll- ning av avloppsvatten. Samma förbindelse användes för áterföring av överskottsslam till slamavskiljaren. Slang- ventilen V1 i denna föredragna utföringsform placerad nederst på slangen 7 är avsedd att styras medelst tryckluft enligt känd teknik. bräddavloppet 9, loppet 10 med avluftningsröret 11 samt stigarrörets för- Figur 2 visar också stigarröret 8, ut- slutningslock 12 med en ventil V6, som skall kunna stängas när reaktorn skall sättas under övertryck. I reaktorn ses också membranluftaren 13, som matas. med tryckluft över ventilen V4. Vidare finnes ett kärl innehållande fällnings-/flockningskemikalier botten på detta en doseringsanordning 14 bestående av två doseringsrör. och i Doseringarna styrs medelst ventilerna V2 och V3. Reaktorn förses med tryckluft medelst en tillförselledning över Ch CO 10 15 20 25 30 35 (Fl ventilen V5. Övriga tillförselledningar över ventilerna V1, V2, V3 och V6 är ej inritade i figuren.

För styrning av driften erfordras nivågivare, lämpligen av neddoppningstyp, med avkännarspröt Nl, N2 och N3 för tre nivåer. Givaren är placerad i ett kapslat rör 15, lämpligen av PVC-plast, som nedtill är försett med en gummiblåsa l6 för tryckutjämning. Röret och gummiblâsan innehåller klarvatten, som får samma nivå som avloppsvatt- net i reaktorn. Nivàgivarnas styrsignaler går lämpligen till en styrenhet, en s.k. PLC, Programmable Logic Con- troller, enligt känd teknik. Redan i det enklaste utföran- det har en sådan enhet tillräckligt många in- och utgångar samt räknefunktioner för att kunna styra alla process- varianter, sonn kan komma ifråga inom SBR-tekniken. PLC- enheten får direkt styra en uppsättning elektriskt styrda lufcvenciisr Lvi, Lvz, Lvs och Lvs, som i sin nur styr de större ventilerna V1, V2, V3 och V6. Ventilerna V4 och V5 styrs lämpligen direkt från PLC-enheten.

Figur 2 visar slutligen också ett provtagningsrör 17, som genom locket 5 och förslutningslocket 12 leder ned i stigarröret 8 till en nivå, som möjliggör provtagning av klarvatten när detta tryckts upp i röret. Provtagningen kan vara manuell eller ordnas automatisk. Lämpligen bör anläggningen också förses med en tryckmätare, son! visar trycket i reaktorn och även i tilloppsledningar till mem- branluftaren och slangventilen. Tryckmätaren kan också anslutas till PLC-enheten så att larm kan ges vid felak- tiga tryck.

Blåsmaskinen l8 behöver för driften av denna reaktor enligt uppfinningen endast kunna alstra ett tryck av ca 0,1 á 0,2 bar för tappningar till och från reaktorn, vilket motsvarar l till 2 meter vattenpelare. En för detta ända- mål mycket lämplig blåsmaskin utgör en s.k. sidkanalfläkt, my, 10 15 20 25 30 35 468 513 Detta tryck är till- räckligt för att åstadkomma en luftning från botten av som kan ge ett tryck på ca 0,3 bar. en reaktortank, som har ett vattendjup på ca 2,5 meter, om man använder en gummimembranluftare som har ett öpp- ningstryck på ca 0,05 bar. Trycket är också tillräckligt för att effektivt stänga slangventilen V1 vid ett neddopp- ningsdjup på upp till ca 1,5 meter.

I en föredragen utföringsform enligt uppfinningen kommer denna blåsmaskin att svara för trycket inuti reaktorn, när uttappningen av klarvatten skall ske, svara för åter- föringen av överskottsslam till slamavskiljaren eller till något annat kärl, svara för luftningen av avloppsvattnet, åstadkomma stängning av slangventilen samt tillförseln av kemikalier till avloppsvattnet i reaktorn.

Figur 3 visar denna doseringsanordning för de kemikalier, som utgör fällnings-/flockningsmedel till avloppsvattnet. botten Dess storlek, Doseringsanordningen är avsedd att placeras på av ett kärl innehållande dessa kemikalier. invändiga volym, skall kunna rymma kemikalier för en sats avloppsvatten i reaktorn. Anordningen består av ett slutet rör 19 något utanför rörets mynning. innehållande en gummiblåsa 20, som sträcker sig I mynningen av röret finns en genomgång för införsel av luft till gummiblåsan och för införsel av kemikalier, när blåsan inte är fylld av luft, samt en genomgång för en utloppsslang 21 för kemika- lier ledande till reaktorns avloppsvatten. När gummiblåsan fylls med luft stänger blåsan först tilloppet för kemika- lierna och pressas sedan kemikalierna ut till reaktorn genom slangen 21. Pâ denna slang placeras en hävertbrytare 22 för att förhindra att kemikalier obehindrat strömmar ut i reaktorn. Kemikaliedosens storlek kan regleras genom att gummiblåsan 20 skjuts olika långt in i röret 19. I anläggningen i_ denna föredragna. utföringsform finnes två ~B> CO 10 15 20 25 30 tm -a (JJ doseringsrör, det ena är avsett att tömmas om enbart nivån N2 har uppnåtts, det andra dessutom om nivån N3 har upp- nåtts. Ventilerna V2 och V3 är avsedda att styra dessa doseringar. Icke alla typer av avloppsvatten är i. behov av kemisk rening, varför doseringen av kemikalier i sådant fall kan utebli.

En normal driftcykel kan med utnyttjande av föreliggande uppfinning ha följande utseende (se figur 2): 1. Ventilen_Vl är öppen sedan föregående cykel. Ventilen V6 öppnas och avloppsvatten från slamavskiljaren rinner in i reaktorn till dess nivån N2 uppnås. 2. Luftningen startas genom öppnande av ventilen V4.

Luftningen pågår normalt under ca 2,5 timmar. Slangventi- len V1 kan stängas antingen direkt när luftningen påbör- jas eller också vid ett senare tillfälle, dock vanligtvis senast 15-30 minuter före luftningens slut. 3. När ventilen V1 stängts aktiveras doseringsventilen V2 och om nivån N3 uppnåtts ventilen V3 och kemikalier ström- mar in i reaktorn. 4. Luftningen avbrytes genom stängning av' ventilen V4 och samtidigt stängs också ventilen V6. Därmed inleds sedimenteringsfasen, som pågår i ca 45 minuter. 5. Avtappning av klarvatten sker genom att tryckluft införes i reaktorn alstrande ett här kallat dynamiskt övertryck, när ventilen V5 öppnar. Avtappningen pågår till dess nivån Nl uppnås eller under en förutbestämd tid, varefter ventilen V5 åter stängs. 6. Slangventilen V1 öppnas och kvarvarande differens- här kallat ett statiskt övertryck, s.k. åstadkommer till tryck, en överföring av aktivt slam, överskottsslam, slamavskiljaren. 10 15 20 468 513 Driftsäkerheten hos en anläggning enligt uppfinningen är mycket hög, vilket är en nödvändighet för små anlägg- ningar, som icke kan bära kostnaderna för ständig tillsyn.

Rent mekaniskt bör anläggningen kunna fungera åtskilliga år utan tillsyn. Det kan dock vara säkrast att verkställa byte av gummit i slangventiler en gång om året för att förebygga överraskande haverier. Det kan också vara lämp- ligt med en översyn av reaktorn med borttagande av belägg- ningar några gånger per år och då gärna i samband med slamsugningen av slamavskiljaren.

Reningsanläggningen enligt uppfinningen lämpar sig utmärkt för behandling av kommunala avloppsvatten i ett upptag- ningsomráde fràn ett par hushåll till hundratalet. Den kan också användas för industriella avloppsvatten, som erfordrar biologisk och kemisk rening. En speciell applika- tion utgör verksamheter, som alstrar varierande avlopps- mängder under olika dagar eller veckor, exempelvis turist- anläggningar. Vid sådana platser kan ett antal reaktorer parallellkopplas, varvid enskilda reaktorer kan tas i och ur drift alltefter belastningarna ökar eller minskar.

BOD- och fosforreduktionen kan beräknas till ca 90 %.

Claims (7)

.f- '1-.2 .-.L-fl Qflíc. ma» Emma.. 13.4 'nämt-ha ._..«._n_~..l å. :a r......v.~..\.... .. ..«. -..__ ..._ y.. - -ngwæ-fw- w. ' . ... .ø åt. _»_~ ~*»-:-.-_~ -..-:.-I-~:- - _. 3.1., _ ._ p... M.. W.. ..~..l.~.-..-_.« c _ _-..>_.. ...c _... __.-. CN 10 (fl ...x CN PAT:NTkRAv

1._ Förfarande för satsvis rening av avloppsvatten i en tillslutbar reaktortank (2) genom biologisk och vid behov kemisk behandling av avloppsvattnet, känntecknat av i i att färdigbehandllat vatten medelst ett dynamiskt övertryck i reaktortanken, åstadkommet av en blåsmaskin (18), t ex en sidkanalfläkt, pressas upp i ett stigarrör (8) och avtappas (9) ur reaktortanken (2) genom ett utlopp (10), 'i i i t samt att därefter överskottsslam medest ett statiskt övertryck pressas ut ur reaktortanken (2).

2. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att överskottsslammet pressas ut ur reaktortanken (2) till en slamavskiljningstank (1), varifrån avloppsvattnet kommit till reaktortanken, eller alternativt en utjämningstank.

3. Anordning för satsvis rening av avloppsvatten, bestående av åtminstone en slamavskiljningstank (1), eller alternativt en utjämningstank, samt en tillslutbar reaktortank (2) för biologisk och vid behov kemisk behandling av avloppsvattnet, kännetecknad av att i reaktortanken* (2) är anordnat ett stigarrör (8) för avtapphing (9) av färdigbehandlat vatten till ett utlopp (10) medelst ett övertryck i reaktortanken (2), vilket övertryck alstras av en blåsmaskin (1_8), företrädesvis en sidkanalfläkt.

4. Anordning enligtrkrav 3, kännetecknad av att mellan slamavskilj- i nings-/utjämningstanken (1) och reaktortanken (2) är anordnat ett förbin# delserör (7) -med en slangventil (V1), vilken är anordnad att kunna tillslutas medelst 'tryckluft från blåsmaskinen.

5. Anordning enligt krav 4, kännetecknad av att förbindelseröret (7) är anordnat att dels överföra avloppsvatten till reaktortanken (2) och att dels också överföra överskottsslam till slamavskiljningstanken (1), det senare medelst av blåsmaskinen (18) alstrat statiskt övertryck i reaktortanken (2).

6. 'Anordning enligt något av kraven 3 - 5, kännetecknad av att en doseringsbehållare (19) för kemikalier inneslutande en gummibläsa (20) är anordnad att tömma kemikalierna i reaktortanken (2) medelst tryckluft till gummiblåsan (20) från blåsmaskinen (18).

7. Anordning enligt krav 6, kännetecknad av att gummiblåsan (20) är' anordnad att vid lufttillförseln samtidigt stänga entillförsel av kemikalier till doseringsbehållaren (19). I