SE526714C2 - Filter och förfarande för rening av lak- och avloppsvatten - Google Patents

Description

25 30 35 526 714- människokroppen och påverkar denna. Ett sätt att idag minska igensättningen är att före filtret använda en damm för sedimentering av fasta ämnen och sedan avlufta vattnet.

Sammanfattning av uppfinningen Sökandet efter ett effektivt, säkert, resurssnàlt och billigt förfarande gjorde att man i föreliggande upp- finning fokuserade på filter med längre livslängd och ett effektivt reningssteg med möjlighet att reducera stabila organiska miljögifter skapades. Tekniken är framtagen för att behandla lakvatten och avloppsvatten från kommunala och industriella deponier. Med ett filter enligt uppfin- ningen behövs ingen förbehandling, varken sedimentering eller avluftning, där det sistnämnda påverkar miljö- belastningen negativt. Det renade vattnet kan t ex i vissa fall utnyttjas som processvatten, spolvatten, be- vattningsvatten m.m.

Föreliggande uppfinning avser ett filter för rening av lak- och avloppsvatten, vilket innefattar en blandning av 50-90% torv, 5-30% kolaska, 2-25% sand och 2-25% kalk, och ett förfarande för rening av lak- och avloppsvatten, varvid vattnet, kontinuerligt eller intermittent, tillförs och sprids över ett filter, innefattande en blandning av 50-90% torv, 5-30% kolaska, 2-25% sand och 2-25% kalk, samt dyngmask sätts till filtret för att för- hindra igensättning av filtret.

Filtret enligt uppfinningen behöver således på grund av sitt kontinuerliga underhåll av maskarna inte bytas förrän ca varje 5 år.

Beskrivning av uppfinningen Det är kombinationen av fysiologiska, biologiska och kemiska funktioner som gör filtret enligt uppfinningen så intressant. Filtret har mycket gemensamt med aktivt kol när det gäller att fånga in organiska miljögifter men har också förmågan att bryta ner de organiska miljögifterna genom den flora av mikro-/makroorganismer som utvecklas i filtret. Också mycket av de fasta beståndsdelarna i lak- ZÜÜ4-Ûë-23 12:53 Vzä N0OrganiS¿ti0n\IAQUA TREÅTMENT ABXPATENT\_NoFænily\šE\2LUU4635\210Ü4633 ApplicationtextToInstructor MWG 2004-06-23 1.dcc 10 15 20 25 30 35 526 714 och avloppsvattnet fàngas upp genom absorption, jonbyte eller utfällning.

Torv är ett material som förekommer i naturen och som består av döda växter som förmultnat under fuktiga förhållanden, dvs vid låg eller ingen syretillförsel.

Torven i filtret har förutom rening funktionen att svara för strukturen i filtret. Ett problem med torv är att det är så pass heterogent att exempelvis pH i torven skiljer sig stort över samma täckt, och vid för làgt pH uteblir jonbytet. Genom att tillsätta kolaska utjämnas och höjs pH i blandningen. Företrädesvis används torv med en humi- fieringsgrad av 1-10. I ett filter enligt uppfinningen kan all typ av torv, klass I-X, användas.

Kolaska är en avfalls-/restprodukt från eldning med kol. Askans innehåll av tungmetaller och kolhalt är bero- ende av kvaliteten pà kolet samt under vilka förhållanden den förbränts. Kolaskan, enligt uppfinningen, är inte fullständigt förbränd utan ca 10-50% av kolen kan vara oförbränd. Även andra typer av aska skulle kunna vara tillämp- bara t ex vedaska från skogsbränslen och torvaska från torveldning.

Sand/grus används för att fâ en luftigare struktur i filtret och så att filtret inte ska slamma igen.

Kalk finns i filtret och tillförs även filtret, kon- tinuerligt eller intermittent, uppslammat i vatten.

Kalken är helt allmänt kalciumföreningar t ex kalcium- oxid, CaO (bränd kalk), kalciumhydroxid, Ca(OH)2 (släckt kalk), och olika former av kalciumkarbonat, CaCO3, såsom kalksten, krita, släckt kalk.

För att undvika igenslamning sätts dyngmaskar, limsten m.fl. Företrädesvis används Eisenia foetida, ut i filtret, vilka arbetar i den övre delen av filtret. De utnyttjar det bildade ytslammet som föda och genom sitt sökande även penetrerar övre delen av filtervolymen, vilket skapar gångar i filtret och på så vis förhindrar igensättning. Övriga delar av filtret är ZFJÛê-Ûiš-ZE 12:53 V:\_N0Organi5ation\LAQUA TREATIÅENT AB\PATEN5'\__!\!oFazni1y\SE\210ü4635\210(:4635 hpplicationtextToïnstru-:tor MWG ßüßé-Oö-Zlš Ldc-c 526 714 intakt. Maskarna är odlade och vid tillsatsen till filtret enlig uppfinningen omfattas även larver och ägg som finns i odlingen, även om det här endast uttrycks i antalet maskar. Företrädesvis tillsätts ca 1000-4000 maskar/m2. Mera föredraget ca 2000 maskar/m2. Maskarna anpassar sig sedan efter slammängden och ökar respektive minskar i mängd allt efter behov. Man får en stabil population. 1 p Filtret enligt föreliggande uppfinning innefattar Vtorv, kalk, sand och aska, vilka kan föreligga i alla olika förhållanden. Företrädesvis används en blandning av 50-90% torv, 5-30% aska, 2-25% sand och 2-25% kalk. Mera föredraget är dock en blandning av 60-80% torv, 10-25% aska, 5-20% sand och 5-20% kalk. Mest föredraget är en blandning av ca 65% torv, ca 25% aska, ca 5% sand och ca 5% kalk.

Filtret enligt uppfinningen har företrädesvis ett filterdjup av ca 0,3-2 m och klarar av en hydraulisk belastning av ca 50-400 1/m2 och dygn.

Filtret är företrädesvis av typen geofilter.

Filtret kan utformas på ett flertal sätt men ett cirkelformat filter är att föredra.

Exempel Rening av lak- och avloppsvatten i filter med olika beståndsdelar undersöktes för att finna vilket innehåll som var optimalt för filtret enligt uppfinningen.

Tabell 1 Arsenik, As Koppar, Cu Bly, Pb mg/l mg/l mg/l Original 0,01 0,28 0,025 Torv 0,0065 0,16 0,015 Torv+Kalk 0,0054 0,11 0,0075 Aska 0,02 0,011 0,011 Resultatet av undersökningarna i tabell 1 visar att torv och kalk minskar innehållet av arsenik och bly medan askan ger störst minskning av koppar. Således blir slut- satsen att en kombination av torv, kalk och aska ger bäst 2004~06~23 12:53 V:\_NoOrganísation\LAOUA TEEATMENT AB\PATENT\_NoFami1y\SE\21004635\2l0ß4635 Applicationtextïoïnstruttor MWG 2004-06-23 l.doc 10 15 20 25 30 526 714 oo. ooo o oo o oo oo oo o o o o 'o o o o o I o o o o O 0 I o o o o o o o o ooo o o o ooI o o o I o o oooo o o o o o o o oooo o o o o o o o o o o o o o o 0 o o o o o oo oo oooo o 5 reningsresultat och en ytterliggare tillsats av sand ger ett filter som är mindre benäget att sätta igen. Fig. l visar reningseffekten av olika reningstekniker, vilket gjordes för att jämföra och ytterligare optimera ett filter enligt uppfinningen.

Figuren visar att en förbehandling av original- vattnet med luftning och sedimentering endast renar till viss del. Kemisk oxidation med Fentons reaktion och ozon- behandling ger bäst reningsresultat men är mycket kost- samma. De tre undersökta filterna visade att ett filter innefattande torv och aska, och matat underifrån (GeOU) Detsamma gäller även för bioreaktorn. inte gav till- fredsställande rening. GeoO matades ovanifràn och inne- fattade endast torv medan GeoCO också matades ovanifràn Det sistnämnda filtret men innefattade torv och kolaska. gav bäst resultat av de tre undersökta filterna och även ett resultat närmast efter kemisk oxidation och ozonbe- handling. Skillnaden kemisk oxidation, ozonbehandling och GeoCO är priset. De förutom själva förfarandet mellan två förstnämnda är avsevärt mycket dyrare än GeoCO- filtret. En ungefärlig kostnad för rening med ett filter enligt uppfinningen innefattande kol, torv, sand och kol- aska är 10-15 kr/må medan rening genom kemisk oxidation eller ozonbehandling kostar ca 30-40 kr/m3. Slutsatsen blir således att eftersom aska ger en ökning av t ex arsenikhalten men även en minskning av andra ämnen som t ex koppar i lak- och avloppsvatten behövs sålunda en blandning innefattande torv, kalk, aska och sand enligt föreliggande uppfinning för att minska halten av ämnen som t ex arsenik, koppar och bly respektive minska igen- sättningen av filtret så att detta kan vara funktions- dugligt under en avsevärt längre tid. f..- ZÜO-å-íl-z-aø l2:53 V:\.__N0OrganisatiflrfilisílUâ TREATMERIT ABKPATENTKQIOFæuIly¥3E3\21U04â35\21004635 ApplicatiantextTolxistrxxccor MWG ZOLM-Oíflfl! l . do: oooooo o o oooooo

Claims (11)

10 15 20 25 30 35 526 714 PATENTKRAV

1. Filter för rening av lak- och avloppsvatten, vilket innefattar en blandning av 50-90% torv, 5-30% kolaska, 2-25% sand och 2-25% kalk.

2. Filter enligt krav 1, vilket innefattar en bland- ning av 60-80% torv, 10-25% kolaska, 5-20% sand och 5-20% kalk.

3. Filter enligt krav 2, vilket innefattar en bland- ning av ca 65% torv, ca 25% kolaska, ca 5% sand och ca 5% kalk.

4. Filter enligt något av kraven 1-3, varvid nämnda filter har ett filterdjup av mellan ca 30 cm och ca 2 m.

5. Filter enligt något av kraven 1-4, varvid nämnda filter innefattar torv med en humifieringsgrad av 1-10.

6. Filter enligt något av kraven l-4, varvid 10-50% av kolaskan är oförbränd.

7. Förfarande för rening av lak- och avloppsvatten, varvid vattnet, kontinuerligt eller intermittent, till- förs och sprids över ett filter, innefattande en bland- ning av 50-90% torv, 5-30% kolaska, 2-25% sand och 2-25% kalk, samt dyngmask sätts till filtret för att förhindra igensättning av filtret.

8. Förfarande enligt krav 7, varvid filtret inne- fattar en blandning av 60-80% torv, l0-25% kolaska, 5-20% sand och 5-20% kalk.

9. Förfarande enligt krav 7, varvid filtret inne- fattar en blandning av ca 65% torv, ca 25% kolaska, ca 5% sand och ca 5% kalk.

10. Förfarande enligt något av kraven 7-9, varvid masken är odlad och omfattar dessutom både ägg och larver.

11. Förfarande enligt något av kraven 7-10, varvid ca 1000-4000 maskar sätts till filtret. 2094-06-23 12:53 V:\_No0rganisation\LAQUA TREIATNMIT Å5\PATE1-'T\_t-I<:Fa:1\i1y'\SE\2IÛMEELBKZIÜÜIISTS ApplicationtextToInstrLnttor MWG ZíJGé-Oé-Éï l .dOC