CS38390A3 - Process and apparatus for anaerobic treatment of very contaminated industrial waste water - Google Patents

Description

Způsob a zařízení k anaerobnímu čištění silně průmyslových odpadních vod zne č i s t č ný c h 03»3·9θ

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu anaerobního čištění silně zne-čištěných průmyslových odpadních vod, jaké se vyskytují zvláš-tě v chemickém průmyslu, v papírnách, v celulózkách, v závodechna zpracování ryb, v závodech na výrobu nebo likvidaci alko-holu a podobně, přičemž obsah CSD může být 10^ mg/l nebo více.Vynález dále uvádí vhodné uspořádání zařízení k provedení toho-to způsobu.

Dosavadní stav techniky XJ komunálních čistíren odpadních vod je běžné nechávatprojít kal normálním vyhnívacím procesem, při kterém je kalpřiváděn do vyhnívací nádrže, ve které dochází při různýchprocesech k oddělování kalů, který je pak přiváděn na dočišto- vání.

Je znám způsob na anaerobní čištění chemických odpadníchvod, které obsahují ve zředěné formě organicko-chemické slou-čeniny s výjimkou nesubstituovatelného a halogcnnč substituovatelného alifatického uhlovodíku, u kterého se dodatečně při-dává kal. Tento způsob spočívá v tom, že anaerobní čištění pro-bíhá zároveň s přimíchaným komunálním kalem. Tím se má dosáhnout,aby se chemické průmyslové odpady anaerobně čistily zároveň s přimíchaným komunálním kalem. - 2 -

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob anaerobního čištěnísilně znečištěných průmyslových odpadních vod, jehož podsta-ta spočívá v tom, že poté,co při 34 °C začne vyhnívací proces,je kal ve spodní vrstvě jednak stahován a zároveň v horní čás-ti přidáván vnější cirkulací a je tak kontinuálně promícháván,přičemž vyhnívanou vodu lze uložit do různých úrovní, aby sezajistilo dobré promíchání a do procesu je v malém množstvípřidáván kyslík ke snížení H^S, přičemž při začátku vyhnívací-ho procesu bez přidání komunálního kalu se provede přestavenína chemické průmyslové odpadní vody a po oddělení procesníchodpadů do jednotlivých zachycovacích nádrží se předem provedeanalýza a odpady jsou potom směšovány v závislosti na vyliníva-cím procesu, načež jsou podle určitého složení promíchávány apotom kontinuálně přiváděny na vyhnívání, načež je vznikajícíkal přiváděn na flokulování a opět přiváděn vnější cirkulacízpět do vyhnívacího procesu, kde dochází k cirkulaci kalu arovněž je tam přiváděn kal z průmyslových odpadních vod, při-čemž po flokulaci je část odpadu vytlačována a v této částipotom dochází k postupnému usazování od nejhustších zbytků pojemnější částice, přičemž po posledním usazení je voda vytla-čena na biologický stupen nebo je přiváděna zpět na vyhnívání,přičemž při vyhnívání vznikající plyn je uskladňován, čištěna buď odváděn nebo spalován. Předkládaný vynález si proti obvyklým způsobům klade zaúkol čistit nezředěné odpadní vody s vysokou koncentrací pomocí - 2at- vyhnívání při zpětném získávání energie, přičemž samostatnápříprava průmyslových odpadních vod neprobíhá při dodatečnémpřidávání komunálního kalu nebo jiného kalu.

Způsobem podle vynálezu se dosahuje podstatné výhody, žeprimárním započetím vyhnívacího procesu s kalem a sekundárnímsestavením celého vyhnívacího procesu na chemické průmyslovéodpadní vody se umožní anaerobní čistění výše uvedených silněznečištěných průmyslových vod, a to jednoduchým způsobem přisoučasném získávání energie, protože s postupem podle vynále-zu vyhnijí a vyčistí se i vysoce koncentrované odpady. To jeumožněno především flokulací kalu a zpětným vedením kalu dovyhnívacího procesu, přičemž tento proces probíhá bez přidává-ní cizích látek. Kromě toho je díky společnému vedení různýchodpadních vod do míchadla možný dávkovaný posun cirkulujícíhokalu i během vyhnívání.

Zpětným vedením vzniklého kalu do okruhu ve kterém se vy-tváří další kal, je možno udržet vyhnívací proces, přičemžčišt.ění probíhá poměrně rychle.

Vynález se zároveň vztahuje na zařízení k provádění tohotozpůsobu. Přehled Obrázků na výkrese Příkladné provedení je schematicky znázorněno na připoje-ném výkresu. Na obr. znázorněné zařízení sestává z vyhnívacínádrže 1. s kalem £, z vnější cirkulace 3_, kterou cirkuluje ce-lý obsah kalu 2 přes čerpadlo _4. Čerpadlo 4_ odebírá kal na spod-ním ústí trychtýře vyhnívací nádrže 1 a vede ho přes horní dnoznovu do vyhnívací nádrže 1. Současně se může kal přivádět do 3 různých výšek nádrže pomocí přívodů _5, takže je zajištěno stálé,stoprocentní promíchání obsahu vyhnívací nádrže.

Po započetí vyhnívacího procesu se zavede vysoce aktivní,kal z chemických odpadních vod z míchadla 24 přes vedení 6 pomo-cí čerpadla 18, které může přivádět i kalovou vodu do okruhu _3a tím i do vyhnívací nádrže 1, aniž by to bylo provázeno přidá-váním jiného normálního kalu. Z vyhnívací nádrže 1 vytlačený kal je veden vedením 7_ dopředřazené flokulační nádrže 8_, do které je přesně dávkovánomnožství flokulantu ze zásobníku 9 přes magnetický ventil. V ná-drži 8^ je instalováno míchadlo 10, které průběžně médium kompletně promíchává, přičemž se tvoří velmi dobré vločky kalu. Potédochází k vytlačování přes vedení 11 do další přiřazené nádrže13, kde se usazuje nejhlubší kal. Přítomná kalová voda je vede-na do další nádrže 14, kde se usazuje další kal. Stejný pochodse odehrává i v nádrži 15. Vytlačená kalová voda je přes vede-ní 16: vedena do vyrovnávací nádrže 17, odkud je vedena na bio-logický stupeň. Kromě toho může být kalová voda vedena přes čer-padlo 18 do okruhu 3_ a tím zpět do vyhnívací nádrže 1. V horní části vyhnívací nádrže 1 lze odnímat přes vedení 19 při vyhnívání tvořící se plyn, který je veden do zásobníku 20, » odkud je veden do propírky 21. Odsud je plyn veden do plynovéodměrné nádrže 22, kde je přesně měřeno denní množství plynu.Plyn je pak vedením 23 veden do zásobníku plynu nebo do zaříze-ní pro jeho spalování.

Vyhnívací proces se děje ve vyhnívací nádrži 1 asi při34°C. Relativně rychlým usazením a přečerpáním kalové masy ne-dochází k podstatnému ochlazení. Kontaktní čas, kterým kalemprochází je poměrně dlouhý. K vyhnívacímu procesu jsou nutné i neutralizační prostřed-ky, které jsou v nádržích A a B. Tyto prostředky jsou přidává-ny podle potřeby, přičemž nádrž A obsahuje kyselé neutralizač-ní prostředky a nádrž B je pro alkalické neutralizační prostřed-ky. Nádrže C, D, E, F a G, jejichž počet je libovolný sloužík zachycování různých druhů průmyslových odpadních vod v chemic-kém průmyslu. V každém větším závodě nebo chemické továrně jek dispozici několik druhů odpadních vod, které se dnes častoještě nekontrolované míchají a jsou pak jen čištěny částečněbiologicky. Přitom nejsou žádné informace o tom, co tyto vodyobsahují. Vzorky těchto jednotlivých odpadních vod se te3 oddě-lují v nádržích C až G a jsou při tom jednotlivě testoványs ohledem na vyhnívací proces. Tento test sleduje do jaké mí-ry lze oddělit tu kterou látku při vyhnívacím procesu na anaerob-ním stupni. Ukázalo se, že jednotlivá látka, která se dá těž-ko oddělit biologicko-anaerobně, je ve směsi s jinými látkamidocela dobře oddělitelná. Z tohoto důvodu je za nádržemi C ažG připojeno míchadlo 24 , kam se látka přivádějí a přesně podleurčitého složení předmíchávají, než jsou zavedeny do procesu.Vedením lze pak směs přivést přímo do procesu. Zpětným vede-ním 2 6 lze pak naočkovaný kal z vnější cirkulace _3 stahovata zpět vést do míchadla 24 . Jednotlivé průmyslové vody se ve-dou z nádrží C až G do míchadla a odtud jsou tyto vody přiváděny 5 kontinuálně do procesu po celých 24 hodin.

Zařízení obsahuje dále malý kompresor 25, který může do-dávat anaerobnímu procesu kyslík ze vzduchu. Kyslík ze vzduchumůže být dodáván buň přes vedení 26 shora nebo může být dávko-ván do kalu v různých výškách pomocí vedení 27. Tento kyslíkmá za úkol redukovat a zamezovat tvoření sirovodíku.

Cirkulace kalu ve vyhnívací nádrži 3. probíhá kontinuálněpřes čerpadlo 4 a to takto, že osm hodin probíhá shora, osm ho-din z úrovně nejvyšší vnější stranové vpustě a osm hodin z úrov-ně nejnižší spodní stranové vpustě. Tím se dosáhne úplné cirku-lace a zároveň se zabrání vzniku usazenin ve vyhnívací nádrži _1.

Je třeba zdůraznit, že voda je už v čerpadle 18 smíchána s procesním kalem z míchadla 24 a probíhá okruhem 3 a vyhníva- • - cí nádrží 1. Odtud je vytlačována a v nádrži 8^ flokulována. Z nádrže 13 se kal přes vedení 12 odebírá pomocí čerpadla 12aa je veden zpět do okruhu. Přebytek vody jde přes vedení 16 donádrže 17 k následujícímu biologickému stupni. Čas od času jetřeba kal z procesu odebrat, což se děje v obou nádržích 14a 15.

Pozoruhodné na tomto zařízení je, že při tomto procesu sez vlastních průmyslových odpadních vod vyvinul kal, ten se ve-de zpět, dále se vytváří a výborně funguje a vytlačuje poměrněvelká množství školivých látek. Odstraňování CSD se v současnédobě daří ze 75 - 80 %. Odstraňování AOX leží v rozmezí asi80 - 85 %. Přitom se začalo s 30,9 mg/1. Na výstupu byla zjiš-těna hodnota menší než o,l mg/1. Kontaktní časy lze přitom 6 libovolně zvyšovat. Dochází k poměrně dlouhým kontaktním časům, takže proces probíhá bezproblémově. Je rovněž možné proces na víkendy nebo na období s malým odpadem vypínat a udržovat ho v chodu jen interně, tak že biomasa zůstává živá a aktivní.

Způsob podle vynálezu má další výhodu v tom, že je nezá-vislý od mnoha jiných vlastností, které mají normální vyhnívacíprocesy. Podle způsobu dle vynálezu je tedy bezevšeho možné za-chytit odpadní vody v závodě, zjistit jednotlivé zdroje a tytoanalyzovat a potom stanovit takovou směs, která umožňuje bezpo-ruchový vyhnívací proces.

Pochopitelně jednotlivé zásobníky C až G u velkých zaříze-ní nemusí být. Zde se jednotlivé druhy odpadních vod slévají dopředřazených vyrovnávacích nádrží, odkud mohou být jednotlivěodváděny. K dispozici musí být neutralizační nádrže A a B, při-čemž klíčovým aparátem celého zařízení je vyhnívací nádrž 1s výrobou plynu a přiřazenými systémy. Dále je samozřejmé, žezařízení vyžaduje na odpovídajících kontrolních místech různépřístroje k řízení procesu. Nutné je měření PH, redox, měřeníteploty, vodivosti, stejně jako v horním víku vyhnívací nádrže3. je nutné měření obsahu C^. PATENTSERVISPRAHApracoviště erno

GhiL.í tíh 2663 01 BRNO

Claims (2)

- 7 - PATENTOVÉ. NÁROKY

1. Způsob anaerobního čištění silně znečištěných průmyslovýchodpadních vod, které se vyskytují zvláště v chemickém prů-myslu, v papírnách, v celulózkách, v závodech na zpracová-ní ryb, v závodech na výrobu nebo likvidaci alkoholu a pod.,přičemž obsah CSD může být 10 mg/1 nebo více, vyzna-čující se tím, že poté, co při asi 34°C začne vyhní-vací proces, je kal ve spodní vrstvě jednak stahován a záro-veň v horní části přidáván vnější cirkulací a je tak konti-nuálně promícháván, přičemž vyhnívanou vodu lze uložit dorůzných úrovní, aby se zajistilo dobré promíchání a do pro-cesu je v malém množství přidáván kyslík ke snížení H2S,při-čemž při začátku vyhnívacího procesu bez přidání komunální-ho kalu se provede přestavení na chemické průmyslové odpadnívody a po oddělení procesních odpadů do jednotlivých zachyco-vacích nádrží se předem provede analýza a odpady jsou potomsměšovány v závislosti na vyhnívacím procesu, načež jsou po-dle určitého složení přemíchávány a potom kontinuálně přivá-děny na vyhnívání, načež je vznikající kal přiváděn na floku-lování a opět přiváděn vnější cirkulací zpět do vyhnívacíhoprocesu, kde dochází k cirkulaci kalu a rovněž je tam přivá-děn kal z průmyslových odpadních vod, přičemž po flokulacije část odpadu vytlačována a v této části potom docházík postupnému usazování od nej hustších zbytků po jemnějšíčástice, přičemž po posledním usazení je voda vytlačena na ΕοΕ?//;..'/'; όΟΐΐΕ-Τ ehJJ:=Λ·.·'. ':. ‘ .···Ο.-.ΤΤύ'..·';ΛΤΟ ;r’J·.-../χ;>Χ\·.'·./.··./;>„·. biologicky stupen nebo je přiváděna zpět na vyhnívání, při-čemž při vyhnívání vznikající plyn je uskladňován, čištěna buS odváděn nebo spalován.

2. Zařízení k provádění způsobu anaerobního čištění silpě zne-čištěných průmyslových odpadních vod podle nároku 1, sestá-vající z vyhnívací nádrže, flokulační nádrže, usazovacíchnádrží, nádrží na neutralizační prostředky a zachycovacíchnádrží různých druhů průmyslových odpadních vod, vyzna-čující se tím, že výstupy ze zachycovacích nádrží/C, D, E, F, G/ a neutralizačních nádrží /A, B/ jsou svedenydo míchadla /24/, jehož výstup je napojen na vnější cirkula-ci /3/ vyhnívací nádrže /1/, přičemž z horní části vyhnívacínádrže /1/ je vyvedeno plynové vedení /19/ k zásobníku /20/,odtud k propírce /21/ plynu a dále ke generátoru plynu nebok zařízení pro jeho spalování. PATENTSERVÍS PRAHA PRACOVIŠŤ/ ERNOC-blb-í tíh 2663 01 BEJI O