CZ183294A3 - Sewage treatment process and organic manure obtained therefrom - Google Patents

Sewage treatment process and organic manure obtained therefrom Download PDF

Info

Publication number
CZ183294A3
CZ183294A3 CZ941832A CZ183294A CZ183294A3 CZ 183294 A3 CZ183294 A3 CZ 183294A3 CZ 941832 A CZ941832 A CZ 941832A CZ 183294 A CZ183294 A CZ 183294A CZ 183294 A3 CZ183294 A3 CZ 183294A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
fraction
sludge
solids
treated
treatment
Prior art date
Application number
CZ941832A
Other languages
English (en)
Inventor
Roy Arthur Grant
Original Assignee
Chemring Group Plc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from GB929201973A external-priority patent/GB9201973D0/en
Application filed by Chemring Group Plc filed Critical Chemring Group Plc
Publication of CZ183294A3 publication Critical patent/CZ183294A3/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/28Anaerobic digestion processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/004Sludge detoxification
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/12Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/12Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
    • C02F11/121Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by mechanical de-watering
    • C02F11/127Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by mechanical de-watering by centrifugation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/12Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
    • C02F11/13Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by heating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/40Treatment of liquids or slurries
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F7/00Fertilisers from waste water, sewage sludge, sea slime, ooze or similar masses
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/20Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141Feedstock
    • Y02P20/145Feedstock the feedstock being materials of biological origin
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/40Valorisation of by-products of wastewater, sewage or sludge processing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/40Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Fertilizers (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
  • Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)

Description

Způsob úpravy odpadních vod a vzniklá organická hnojivá'
Oblast techniky
Vynález se týká úpravy odpadního znečištěného materiálu biologického původu: například odpadní vody, odpadu mléčného průmyslu nebo forem předupravené biomasy.
Dosavadní stav techniky
Takové odpadní vody jsou obvykle upravovány usazováním, následovaným anaerobním vyhníváním usazených pevných frakcí, aby se vytvořil stabilizovaný kal, který je likvidován buď rozprašováním na zemědělskou půdu nebo vypouštěním do moře. Kapalná frakce je pak často vypouštěna bez dalších úprav do pobřežních vod nebo říčních vod, ústících do moře, nebo je alternativně podrobena další aerobní úpravě před vypuštěním do řek. Výsledkem takových postupů je produkce odpadů, kontaminovaných patogenními organismy a těžkými kovy, které jsou nežádoucí z hlediska životního prostředí. Navíc legislativa zpřísňuje nároky na vypouštění odpadních materiálů na zem i do moře. Také zvyšující se palivové náklady a tudíž náklady na dopravu vedly k velkému zvýšení nákladů na likvidaci odpadů.
Je známo několik návrhů na úpravu kapalných kalů. Například v evropském patentu č. 0048723 je popisován způsob výroby pevného materiálu pro použití jako krmivo pro zvířata, pro ryby nebo jako hnojivo z aktivovaného kalu nebo humusu, přičemž tento způsob zahrnuje úpravu zahuštěného kapalného kalu s obsahem pevných látek alespoň 2 % hmotnostní se základem pro nárůst pH kalu na více než 8, okyselení upraveného kalu pro vytvoření aktivovaného flokulovaného kalu s pH od 1 do 4, odvodnění okyseleného flokulovaného kalu a regeneraci výsledného pevného materiálu. Výsledkem těchto návrhů ovšem
není produkt z původní odpadové biomasy, který by měi dostatečně vysoký obsah dusíku nebo nízký obsah kovů pro některé zemědělské aplikace.
Pokud se týká průmyslových odpadních vod, velká část z nich, zejména těch, které jsou produkovány potravinářským nebo nápojovým průmyslem, se vyznačuje tím, že obsahuje velká množství organického materiálu, který je možno biologicky degradovat. Typickými příklady těchto odpadních vod jsou odpady z pivovarů, farem, jatek a balíren masa, konzerváren, výroben palmového oleje a cukrářských výroben. Hodnoty chemické spotřeby kyslíku (COD) u těchto odpadních vod běžně překračují 10000.
Obecně je tento typ odpadu vhodný pro úpravu biologickými systémy, jako je anaerobní vyhnívání a zpracování aktivovaným kalem. Oba tyto postupy vytváří, jako výsledné produkty, kapalné kaly s nízkým obsahem pevných látek. Toto je nevýhoda z hlediska nové legislativy zaměřené na ochranu životního prostředí, která omezí nebo zakáže vypouštění kapalných kalů na zem nebo do moře nebo do řek nebo jezer.
Navíc se náklady na likvidaci kapalného kalu zvýšily, protože se zvýšily náklady na dopravu. Z hlediska toho, že vyhnilý i aktivovaný kal obsahují značná množství proteinů a dalších živin, existuje zde možnost výroby hodnotných koncových produktů, pokud jsou získávány v suché formě pro použití, například, jako hnojivá.
Cílem vynálezu je navrhnout systém úpravy odpadu, který v podstatě eliminuje likvidaci kapalného kalu a který řeší primárně usazené pevné látky.
Podstata vynálezu
Podle vynálezu je tedy vytvořen způsob úpravy odpadní vody, jako jsou neupravené biologické a průmyslové odpadní vody a splašky, který zahrnuje:
prvotní úpravu odpadní vody pro vytvoření pevné frakce;
odvodnění pevné frakce pro vytvoření kapalné frakce; a druhou úpravu kapalné frakce získané odvodněním pro vytvoření upravené frakce pevných látek;
a který spočívá v tom, že se následně upravená frakce pevných látek upravuje odděleně od pevné frakce z prvotní úpravy:
flokulací a dalším odvodněním upravené frakce pevných látek; a , sušením odvodněné upravené frakce pevných látek společně s, nebo odděleně od, pevné frakce z prvotní úpravy pro vytvoření pevných vedlejších produktů.
V jednom provedení, ve kterém je značná nerozpustná frakce pevných látek, zahrnuje prvotní úprava počáteční usazování, aby se usadila frakce pevných látek, která je pak, před odvodněním, upravována v anaerobní vyhnívací nádrži.
Alternativně může být usazená frakce pevných látek odvodněna mechanicky.
V dalším provedení, ve kterém je frakce pevných látek převážně rozpustná, může být usazování vypuštěno a odpadní voda je přivedena přímo do anaerobní vyhnívací nádrže.
Výhodně zahrnuje úprava kapalné frakce postup vybraný ze zpracování aktivovaným kalem nebo humusem.
Teplo požadované pro sušení produktu může být získáno z bioplynu vytvářeného ve fázi anaerobního vyhnívání nebo ze spalování mechanicky odvodněné frakce pevných látek.
Pokud jsou přítomny těžké kovy, ale nejsou přítomny patogenní látky, může být flokulace provedena za kyselých podmínek. Kyselý filtrát nebo koncentrát je pak upraven vápnem nebo' jinou alkálií, aby se vysrážely těžké kovy jako hydroxidy a kyselá odvodněná upravená frakce pevných látek byla neutralizována před sušením. Výhodně se také kyselá flokulovaná aktivovaná frakce zahřívá, aby se zahřála sraženina frakce pro usnadnění odvodnění filtrací nebo odstředěním.
Podle různých hledisek vynálezu může být ukázán rozdíl mezi odpadními vodami, které obsahují patogenní organismy a těžké kovy, které jsou přítomny v některých odpadních vodách, v odpadu při zpracování masa a prasečím kalu, a odpadními vodami, které obsahují netoxický materiál, jako je odpadní voda z pivovaru nebo při výrobě cukrovinek.
Tak v případě odpadních vod, kontaminovaných patogenními organismy nebo těžkými kovy, může vynález zahrnovat flokulaci a další odvodnění upravené frakce pevných látek nejprve při alkalických a následně při kyselých podmínkách, a odstranění podstatné části přítomných těžkých kovů z flokulovaného kalu.
Výhodně je pevná frakce, vzniklá při alkalické úpravě, potom upravena kyselinou před odvodněním. Vyloučené usazené vyhnilé pevné látky jsou sušeny nebo upravovány kyselinou, neutralizovány a sušeny buď odděleně nebo s odvodněnými flokulovanými pevnými látkami.
Bylo zjištěno, že teplota, při které je přidávána kyselina, může mít určující účinek na koncentraci získaných pevných látek.
Se zvyšující se teplotou se projevuje zvýšení koncentrace pevné látky. Výhodně je tedy přidávání kyseliny prováděno při teplotě v rozsahu od 20 °C do 90 ’C, a zvláště výhodně při 80 °C. Takové teploty mohou také zlepšit filtrační rychlosti.
Jako důležité se u určitých úprav navíc také jeví přesné podmínky pH. Zejména vzrůst alkalického pH může způsobovat houstnutí biomasy. Bylo zjištěno, že alkálie by měly být přidávány v chíadu, to jest při teplotě okolí.
Ve výhodném provedení je do studené biomasy přidávána alkálie až do pH 10,7 ± 0,2 a poté je přidávána kyselina při 80 °C až do pH 1,8 ± 0,1.
Systém je energeticky v podstatě soběstačný a jeho výsledkem jsou pevné produkty bez patogenních látek, s nízkým obsahem kovů, přijatelné pro životní prostředí a užitečné jako hnojivá.
Netoxické odpadní vody mohou být upravovány variantním způsobem, který neobsahuje použití alkálie nebo minerální kyseliny pro sterilizaci a odstranění těžkých kovů.
Cílem tohoto aspektu vynálezu, který se týká netoxických odpadních vod, je tedy vytvořit způsob úpravy odpadní vody pro netoxické odpadní vody, které obsahují organický základ, přičemž tento způsob v podstatě eliminuje likvidování kapalného kalu, vytváří užitečné vedlejší produkty a je v podstatě energeticky soběstačný.
Podle tohoto cíle vynálezu, kde se úprava týká netoxických odpadních vod obsahujících rozpustný nebo nerozpustný organický základ, který je biologicky degradovatelný, je prvotní úprava prováděna buď pro odpadní vodu jako celek, když je převážná část organického materiálu v rozpustné formě, *
nebo pro usazenou frakci pevných látek, když je většina organického základu ve vodě nerozpustná.
Flokulace a další odvodňování výhodně zahrnuje přidání vhodné chemikálie, jako je polyelektrolyt, následované pásovou filtrací nebo ekvivalentním postupem. Teplo pro sušení vyhnilých a upravených pevných látek muže být získáno z bioplynu, který je produkován ve fázi anaerobního vyhnívání.
Způsob podle tohoto provedení vynálezu je v podstatě energeticky soběstačný a jeho výsledkem jsou koncové produkty, jako organická hnojivá nebo složky krmiv pro zvířata, které jsou zcela bezpečné a přijatelné pro životní prostředí. Teplo může být také vyvíjeno na flokulovanou upravenou frakci pevných látek pro usnadnění odvodnění. Vzniklý filtrát nebo koncentrát může být znovu přiveden na vstup zařízení, na vstup fáze s aktivovaným kalem nebo vypuštěn, pokud je přijatelná hodnota COD.
Vynález bude nyní popsán prostřednictvím příkladu s odkazy na připojené výkresy, které znázorňují blokové diagramy tří provedení obecného uspořádání.
Přehled obrázků na výkresech
Obr.1 znázorňuje první provedení způsobu úpravy odpadní vody podle vynálezu, který je určen pro úpravu biologické odpadní vody;
Obr.2 znázorňuje druhé provedení způsobu úpravy odpadní vody podle vynálezu, který je určen pro úpravu biomasy;
Obr.3 znázorňuje třetí provedení způsobu úpravy odpadní vody podle vynálezu, který je určen pro úpravu odpadní vody z pivovaru.
Příklady provedení vynálezu
V prvním provedení je surová odpadní voda přivedena do první usazovací nádrže 1, kde se z frakce kapalného kalu usazují pevné kaly. Pevné kaly jsou z první usazovací nádrže i vedeny do vyhnívací nádrže 2, kde jsou podrobeny anaerobnímu vyhnívání. Produkty vyhnívání jsou vyhnilý kal a bioplyn, nejvíce methan a oxid uhelnatý. Vytvářený bioplyn je shromažďován a používán pro výrobu elektrické energie v generátoru 3, která je užívána pro způsob podle vynálezu, jak bude vysvětleno, přičemž přebytečná energie je použitelná pro národní síť. Vyhnilý kal prochází do odstředivky 4 pro odvodnění a pak je dopraven do mixéru a sušičky 5, vyhnilý kal může být upraven aktivní alkálií pro zahubení baktérií a virů, aktivní kyselinou pro odstranění kovů a poté před sušením neutralizován.
Frakce kapalného kalu z první usazovací nádrže 1_ a kapalná složka nebo koncentrát z odstředivky 4 jsou přivedeny do nádrže 6 aktivovaného kalu. V nádrži 6 aktivovaného kalu jsou frakce kapalného kalu a další složky známým způsobem upravovány prorůstáním mikroorganismy za podmínek provzdušňování. Výsledný aktivovaný tuhý kal je pak přiveden do druhé usazovací nádrže 7, kde jsou opět pevné látky koncentrovány usazováním. Usazený aktivovaný tuhý kal je dopraven do druhé odstředivky 8 a pročištěná kapalná frakce je vypuštěna.
V druhé odstředivce 8 je aktivovaný kal zahuštěn a odstraněná kapalina nebo koncentrát je dopraven zpět do nádrže 6 aktivovaného kalu. Zahuštěný aktivovaný kal je pak upravován postupem, který je popsán v evropském patentovém spisu č.0048723 a který je obecně představován blokem 9. V tomto postupu je aktivovaný kal upravován bází tak, aby dosáhl pH většího než 8, pak je upravený kal podroben spontánní flokulaci následným přidáním kyseliny. Výsledný upravený kal může být tepelně vysrážen pro usnadnění dalšího odvodněni například kalolisem, pásovým filtrem nebo vakuovým filtrem. Protože tento postup je známý, je zde pro úplný popis uveden odkaz na evropský patentový spis č.0048723. Kyselý filtrát je upravován vápnem, čpavkem nebo jinou alkálií, aby se vysrážely těžké kovy jako .hydroxidy, upravený filtrát je vypuštěn nebo vrácen do vstupu zařízení. Pokud kyselý filtrát má velkou hodnotu COD, může být tato hodnota snížena přidáním sloučeniny schopné vysrážet organickou hmotu, jako je například kyselina lignosulfonová, a odstraněním sraženiny před přidáním vápna nebo přidáním rozpustné fosfátové sloučeniny před přidáním vápna. Alternativně může být neutralizovaný filtrát veden anaerobním filtrem. Kyselý aktivovaný tuhý kal může být použit pro snížení hodnoty pH odstředěného vyhnilého kalu nebo může být neutralizován před dopravením do mixéru a sušičky 5, kde mohou být pevné látky míchány s vyhnilým tuhým kalem a sušeny. Tento materiál může být také míchán s dalšími ingrediencemi, jako je například kukuřice a vitamíny nebo fosfáty t
a sloučeniny uhličitanu draselného, pak sušen a granulován, aby se vytvořil granulovaný komerční výrobek užitečný jako krmivo nebo hnojivo.
Namísto druhé odstředivky 8 může být pro odstranění kapaliny z aktivovaného kalu použito vzduchové flotační zařízení (DAF).
V alternativním provedení na obr.2, ve kterém je pro odpovídající části použito stejného číslování s připočtením 10, je usazený prvotní kal z první usazovací nádrže 11 odvodňován pomocí mechanického pásového filtru 20, přičemž frakce kapalné surové biomasy a kapalina z odvodňování jsou přivedeny do nádrže 16 aktivovaného kalu. Ovodněný prvotní kal je pak spalován ve spalovací peci 21, aby se vytvořilo teplo pro sušení, přičemž popel je likvidován zavážkou.
Zbývající část postupu probíhá shodně s postupem popsaným výše v souvislosti s prvním provedením vynálezu, to jest flokulace a odvodnění zahuštěného aktivovaného kalu, při aktivních alkalických podmínkách pro zahubení bakterií a aktivních kyselých podmínkách pro odstranění těžkých kovů, následované neutralizací a sušením.
Ačkoliv je výhodné začlenit postup s aktivovaným kalem, lze alternativně produkovat humus prostřednictvím biologické filtrace kapalných frakcí ve filtračním loži, ve kterém při provzdušňování prorůstají mikroorganismy. Případně může být do kyselého upraveného kalu přidáno redukční nebo oxidační činidlo a/nebo želatizační činidlo, pro usnadnění odstranění těžkých kovů a dezaktivace bakterií a virů. Také, přestože je výhodné začlenit postup popisovaný v evropském patentovém spisu č.0048723, může alternativně být zahuštěný aktivovaný kal jednoduše odvodněn při kyselých podmínkách.
V provedení z obr.3, ve kterém je potenciálně celá zátěž COD v rozpustné formě, je první usazovací nádrž 1_ volitelná a může být vynechána v těch případech, kdy množství nerozpustných pevných látek není významné. Na obrázku je odpadní voda z pivovaru přiváděna přímo do anaerobní vyhnívací nádrže 2, kde je podrobena anaerobnímu vyhnívání po předem stanovenou časovou periodu. Produkty vyhnívání jsou vyhnilý kal a bioplyn, nejvíce methan a oxid uhelnatý. Bioplyn je shromažďován a použit částečně pro výrobu 3 elektřiny, využívané v zařízení nebo prodávané do národní sítě, a částečně pro sušení odvodněného kalu, jak bude blíže popsáno. Vyhnilý kal obsahuje kapalnou frakci a frakci pevných látek a je, za účelem odvodnění, přiveden z anaerobní vyhnívací nádrže 2 do odstředivky 4. Odvodněná frakce pevných látek je přivedena do mixéru a sušičky 5.
Kapalná frakce je z odstředivky 4 přivedena do nádrže 6 aktivovaného kalu, kde je upravována známým způsobem prorůstáním mikroorganismy za podmínek provzdušňování a výsledný aktivovaný tuhý kal je dopraven do druhé usazovací nádrže 7, kde jsou usazováním opět koncentrovány pevné látky.
Usazený aktivovaný tuhý kal je pak přiveden do mísící nádrže 8 a smíchán s vhodným polyelektrolytem nebo jinou vhodnou chemikálií, aby se indukovala flokulace aktivovaného tuhého kalu. Upravený kal je pak zahuštěn v odstředivce nebo DAF zařízení 9. Koncentrát je vypuštěn nebo vrácen do nádrže 6 aktivovaného kalu. Zahuštěný kal z odstředivky nebo DAF zařízení 9 může být přiveden přímo do mixéru a sušičky 5, nebo volitelně může být dále odvodněn zahřátím a pásovou filtrací 10. V mixéru a sušičce 5 může být zahuštěný kal míchán s vyhnilým tuhým kalem a/nebo dalšími ingrediencemi, a sušee prostřednictvím energie bioplynu, vytvářeného ve fázi anaerobního vyhnívání.
Mixér a sušička 5 produkuje granulovaný výrobek vhodný pro použití jako organické hnojivo nebo jako komponent krmivá pro zvířata.
Způsob podle vynálezu pracuje výhodně v nepřetržitém provozu s použitím míchacích reakčních nádob, například pro přimíchání kyseliny nebo alkálie nebo jiných chemikálií. Míchací reakční nádoby jsou případně opatřeny zahřívacími elementy nebo cívkami pro teplotní optimalizaci.
Dále následuje jeden specifický příklad úpravy odpadní vody:
Příklad
Podstatné množství neupravené biologické odpadní vody bylo podrobeno primárnímu usazování v usazovací nádrži a usazený kal s průměrným 4% obsahem pevných látek byl upravován v anaerobní vyhnívací nádrži s retenční dobou 12 dní. Bioplyn vytvářený ve vyhnívací nádrži byl použit částečně pro výrobu elektrické energie a částečně jako zdroj tepla.
Vyhnilý kal byl pak odstředěn, aby se vytvořil odvodněný kal obsahující 30 - 35 % suchých pevných látek. Odvodněný vyhnilý kal byl dopraven do sušičky pracující při 110 °C pro poskytnutí suchého produktu s průměrným obsahem dusíku 3 % a obsahem fosforu 3,5 % ( ve formě P2O5). Obsah kadmia v suchém produktu byl 3 mg/kg, což je značně pod maximálním limitem pro zemědělství 20 mg/kg. Suchý produkt je užitečný jako obecně vhodné hnojívo.
Kapalná frakce z odvodněného vyhnilého kalu byla upravována postupem aktivovaného kalu. Aktivovaný tuhý kal byl pak odseparován ve druhé odstředivce a odstředěná upravená odpadní voda byla vypuštěna do moře.
Přebytečná frakce usazeného aktivovaného kalu s obsahem suché pevné látky přibližně 5 % byla zahuštěna ve vzduchovém flotačním zařízení (DAF), aby se získal zahuštěný kal s obsahem pevných látek 4 - 5 %. Podle evropského patentového spisu č.0048723 bylo pH zahuštěného aktivovaného kalu zvýšeno na 11,5 přidáním roztoku hydroxidu sodného (40 % hmotnostních) za míchání a ponechání alkalického kalu po dobu 2 hodin při teplotě okolí. Hodnota pH kalu pak byla snížena na 2,2 přidáním kyseliny sírové (75 % hmotnostních) a kyselý flokulovaný kal byl před odvodněním v kalolisu ponechán přes noc. Výsledný kalový koláč (25 % suchých pevných látek) byl odstraněn z kalolisu a neutralizován roztokem čpavku (specifická hmotnost 0,88) v mixéru s lopatkami ve tvaru Z a nakonec dopraven do sušičky, kde byl sušen při teplotě 110 °C.
Suchý produkt měl průměrný obsah dusíku 10,5 %, obsah fosforu 3,4 % (ve formě P2O5) a obsah kadmia 0,5 mg/kg. Rozsáhlé polní pokusy s různými plodinami ukázaly, že produkt je svým účinkem na růst rostlin a výnosnost velmi podobný sušené krvi.

Claims (19)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob úpravy odpadní vody, jako jsou neupravené biologické a průmyslové odpadní vody a splašky, který zahrnuje prvotní úpravu odpadní vody pro vytvoření pevné frakce; odvodnění pevné frakce pro vytvoření kapalné frakce; a druhou úpravu kapalné frakce získané odvodněním pro vytvoření upravené frakce pevných látek, vyznačující se tím, že se upravená frakce pevných látek dále upravuje odděleně od pevné frakce z prvotní úpravy flokulací a dalším odvodněním upravené frakce pevných látek; a sušením odvodněné upravené frakce pevných látek společně s, nebo odděleně od, pevné frakce z prvotní úpravy pro vytvoření pevných vedlejších produktů.
  2. 2. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že prvotní úprava zahrnuje počáteční usazování pro usazení frakce pevných látek, které se pak před odvodněním upravují v anaerobní vyhnívací nádrži.
    t
  3. 3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že prvotní úprava zahrnuje počáteční usazování pro usazení frakce pevných látek, po kterém následuje mechanické odvodnění.
  4. 4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že prvotní úprava zahrnuje před odvodněním anaerobní vyhnívání.
  5. 5. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že druhá úprava kapalné frakce zahrnuje postup vybraný ze zpracování aktivovaným kalem nebo humusem.
  6. 6. Způsob podle nároku 2 nebo 4, vyznačující se tím, že teplo požadované pro sušení produktu se získává z bioplynu vytvářeného ve fázi anaerobního vyhnívání.
  7. 7. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že mechanicky odvodněná frakce pevných látek se spaluje pro vytvoření tepla pro fázi sušení.
  8. 8. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že, pokud jsou přítomny těžké kovy, se flokulace upravené frakce pevných látek provádí v kyselých podmínkách.
  9. 9. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že flokulace a odvodnění upravené frakce pevných látek se provádí nejprve v alkalických podmínkách a následně v kyselých podmínkách.
  10. 10. Způsob podle nároku 9, vyznačující se tím, že f
    úprava kyselinou se provádí při teplotě v rozsahu 20 °C až 90 ’C.
  11. 11. Způsob podle nároku 9, v y z n a č u j í c í se t í m , že úprava alkálií se provádí při teplotě okolí.
  12. 12. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 9 až 11, vyznačující se tím, že se alkálie přidává do biomasy při teplotě okolí do hodnoty pH 10,7 ± 0,2 a následuje přidávání kyseliny při teplotě kolem 80 °C do hodnoty pH 1,8 ± 0,1.
  13. 13. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že zahrnuje úpravu filtrátu nebo koncentrátu z odvodněné upravené frakce pevných látek alkálií pro vysrážení těžkých kovů jako hydroxidů a neutralizaci kyselé odvodněné upravené frakce pevných látek před sušením.
  14. 14. . Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že upravovaná odpadní voda zahrnuje netoxické odpadní vody obsahující rozpustný nebo nerozpustný organický základ, který je biologicky degradovatelný, přičemž prvotní úprava se provádí s celým objemem, pokud převážná část organického materiálu je v rozpustné formě, nebo s usazenou frakcí pevných látek, pokud převážná část organického základu je ve vodě nerozpustná.
  15. 15. Způsob podle nároku 14, vyznačující se tím, že flokulace a další odvodnění zahrnuje přidání polyelektrolytu následované pásovou filtrací.
  16. 16. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že odpadní voda zahrnuje splašky, přičemž prvotní úprava zahrnuje prvotní usazování pevných látek ze splašek pro vytvoření frakce pevných látek ve formě usazeného kalu frakce kapalného kalu; oddělená druhá úprava kapalné frakce zahrnuje úpravu frakce kapalného kalu a frakce kapalného kalu získané odvodněním usazeného kalu postupem vybraným z úpravy aktivovaným kalem nebo humusem pro vytvoření upravené frakce pevných látek; flokulace a další odvodnění upravené frakce pevných látek se provádí při alkalických a kyselých podmínkách, čímž se odstraní podstatná část těžkých kovů přítomných ve flokulovaném kalu; a sušením se vytváří materiál vhodný pro použití jako organické hnojivo.
  17. 17. Způsob podle nároku 16, vyznačující se tím, že usazený kal se před odvodněním upravuje ve vyhnívací nádrži, oddělené vyhnilé pevné látky jsou sušeny nebo upravovány kyselinou, neutralizovány a sušeny buď samostatně nebo s odvodněnými flokulovanými pevnými látkami.
  18. 18. . Způsob podle nároku 16 nebo 17, v y z n a č u j í c i se tím, že se alkálie přidává do biomasy pří teplotě okolí do hodnoty pH 10,7 ± 0,2 a následuje přidávání kyseliny při teplotě kolem 80 °C do hodnoty pH 1,8 ± 0,1.
  19. 19. Organická hnojivá vyrobená způsobem podle kteréhokoliv z nároků 1 až 18.
CZ941832A 1992-01-30 1993-02-01 Sewage treatment process and organic manure obtained therefrom CZ183294A3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB929201973A GB9201973D0 (en) 1992-01-30 1992-01-30 Effluent treatment
GB929213782A GB9213782D0 (en) 1992-01-30 1992-06-29 Effluent treatment process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ183294A3 true CZ183294A3 (en) 1995-02-15

Family

ID=26300230

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ941832A CZ183294A3 (en) 1992-01-30 1993-02-01 Sewage treatment process and organic manure obtained therefrom

Country Status (15)

Country Link
EP (1) EP0625961B1 (cs)
JP (1) JPH07503178A (cs)
AT (1) ATE171697T1 (cs)
AU (1) AU662207B2 (cs)
CA (1) CA2128498A1 (cs)
CZ (1) CZ183294A3 (cs)
DE (1) DE69321343T2 (cs)
FI (1) FI943555L (cs)
GB (1) GB2277514B (cs)
HU (1) HU9402242D0 (cs)
NO (1) NO942809D0 (cs)
NZ (1) NZ246914A (cs)
RO (1) RO114444B1 (cs)
SK (1) SK90494A3 (cs)
WO (1) WO1993015026A1 (cs)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230105958A1 (en) * 2021-10-04 2023-04-06 Triangle Environmental Health Initiative LLC Water and Energy Recovery System

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19540450A1 (de) * 1995-01-11 1996-07-18 Dyckerhoff & Widmann Ag Verfahren zur Behandlung von Klärschlamm
IES74258B2 (en) * 1995-12-18 1997-07-16 Dairygold Tech Ltd Growing medium and a process for its manufacture
ES2157774B1 (es) * 1999-03-27 2002-03-01 Ros Roca Sa Mejoras en el procedimiento biologico de depuracion de purines de cerdo.
ES2183680B1 (es) * 2000-05-17 2004-08-16 Sinae Energia Y Medio Ambiente, S.A. Procedimiento y planta para el tratamiento de residuos con alta carga organica y elevado contenido en humedad.
US7005068B2 (en) * 2001-02-20 2006-02-28 Hoffland Environmental, Inc. Method and apparatus for treating animal waste and wastewater
US6893566B2 (en) * 2003-02-26 2005-05-17 Alexander G. Fassbender Sewage treatment system
US7344643B2 (en) 2005-06-30 2008-03-18 Siemens Water Technologies Holding Corp. Process to enhance phosphorus removal for activated sludge wastewater treatment systems
WO2007028149A2 (en) 2005-09-02 2007-03-08 Siemens Water Technologies Corp. Screening of inert solids from a low-yield wastewater treatment process
WO2007103499A2 (en) 2006-03-07 2007-09-13 Siemens Water Technologies Corp. Multivalent metal ion management for low sludge processes
NO329394B1 (no) * 2007-12-06 2010-10-11 Energreen As Framgangsmate for a redusere vaeskemengde i biologisk masse
US8894856B2 (en) 2008-03-28 2014-11-25 Evoqua Water Technologies Llc Hybrid aerobic and anaerobic wastewater and sludge treatment systems and methods
WO2009120384A2 (en) 2008-03-28 2009-10-01 Siemens Water Technologies Corp. Hybrid aerobic and anaerobic wastewater and sludge treatment systems and methods
US8894857B2 (en) 2008-03-28 2014-11-25 Evoqua Water Technologies Llc Methods and systems for treating wastewater
BRPI0921768A2 (pt) * 2008-11-04 2016-01-05 Clearford Ind Inc unidade de tratamento primária e sistema para maximizar a quantidade de biogás contendo metano coletada a partir do esgoto
DE102009009416A1 (de) * 2009-02-18 2010-08-19 Envirochemie Gmbh Biogasgewinnung aus molkehaltigem Abwasser
DE102010033145A1 (de) 2010-08-03 2012-02-09 Envirochemie Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur selektiven Ausscheidung der anorganischen Fracht aus einem System zur anaeroben Abwasserbehandlung
US9359236B2 (en) 2010-08-18 2016-06-07 Evoqua Water Technologies Llc Enhanced biosorption of wastewater organics using dissolved air flotation with solids recycle
WO2012024279A1 (en) 2010-08-18 2012-02-23 Siemens Industry, Inc. Contact-stabilization/prime-float hybrid
US8926841B2 (en) * 2011-06-27 2015-01-06 Waste Management National Services, Inc. System and method for converting organic waste into methane and other useful products
RU2500628C2 (ru) * 2012-02-29 2013-12-10 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) Способ переработки органических субстратов в удобрения и газообразный энергоноситель
KR101265740B1 (ko) * 2013-01-16 2013-05-20 배희동 팜유 생산 가공 공정에서 최종적으로 배출되는 배출수와 팜부산물을 이용한 처리 설비 및 처리 방법
US10131550B2 (en) 2013-05-06 2018-11-20 Evoqua Water Technologies Llc Enhanced biosorption of wastewater organics using dissolved air flotation with solids recycle
EP3129327A4 (en) * 2014-04-07 2017-10-25 3E Nutrition Limited Waste material process and product
WO2015190908A1 (en) * 2014-06-10 2015-12-17 Palmite Process Engineering Sdn Bhd Method for producing biofertilizers in palm oil mills using green technology
DE102015017268B3 (de) 2015-11-05 2022-02-24 digitanalog Hard- und Software GmbH Verfahren zum Betreiben einer Biogasanlage
DE102015118988B4 (de) * 2015-11-05 2018-05-24 digitanalog Hard- und Software GmbH Verfahren zum Betreiben einer Biogasanlage
CN109071267A (zh) * 2016-04-11 2018-12-21 凯米拉公司 改进废水处理的污泥脱水能力和能量平衡
CN107162369A (zh) * 2017-05-26 2017-09-15 榆林学院 一种绿色节能污泥减量化装置
JP2020015028A (ja) * 2018-07-27 2020-01-30 株式会社東芝 汚泥処理システム、汚泥処理方法及び有機排水処理システム
CN114133129B (zh) * 2021-11-18 2023-09-26 浙江城泰建设集团有限公司 一种市政淤泥回收处理设备
NL2038557B1 (en) 2024-09-02 2026-03-17 Nureco B V Process, apparatus and system for flocculating solids fractions of a solid-liquid mixture

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1981002888A1 (en) * 1980-04-03 1981-10-15 Oxfam Treatment of activated or humus sludge
DE3036370A1 (de) * 1980-09-26 1982-05-19 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Verfahren und vorrichtung zum aufbereiten von faekalschlamm
US5032289A (en) * 1988-08-12 1991-07-16 Martineau Andre P In situ off-shore processing of urban sewage without using or contaminating urban land

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230105958A1 (en) * 2021-10-04 2023-04-06 Triangle Environmental Health Initiative LLC Water and Energy Recovery System
US12552695B2 (en) * 2021-10-04 2026-02-17 Lixil Corporation Water and energy recovery system

Also Published As

Publication number Publication date
HU9402242D0 (en) 1994-09-28
NZ246914A (en) 1995-07-26
AU662207B2 (en) 1995-08-24
DE69321343T2 (de) 1999-05-20
GB2277514A (en) 1994-11-02
RO114444B1 (ro) 1999-04-30
DE69321343D1 (de) 1998-11-05
JPH07503178A (ja) 1995-04-06
NO942809L (no) 1994-07-28
FI943555A7 (fi) 1994-09-30
FI943555L (fi) 1994-09-30
ATE171697T1 (de) 1998-10-15
SK90494A3 (en) 1995-04-12
NO942809D0 (no) 1994-07-28
EP0625961A1 (en) 1994-11-30
EP0625961B1 (en) 1998-09-30
AU3457193A (en) 1993-09-01
WO1993015026A1 (en) 1993-08-05
GB2277514B (en) 1995-05-17
FI943555A0 (fi) 1994-07-29
GB9414581D0 (en) 1994-09-07
CA2128498A1 (en) 1993-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ183294A3 (en) Sewage treatment process and organic manure obtained therefrom
Lee et al. Sustainable approach to biotransform industrial sludge into organic fertilizer via vermicomposting: A mini‐review
CA2692133C (en) Wastewater treatment system with simultaneous separation of phosphorus and manure solids
US6113789A (en) Pasteurization process
US3959125A (en) Treatment and disposal of sewage sludge
US20020030012A1 (en) Comprehensive waste treatment system and related methods for animal feeding operations to effectively recover waste solids for beneficial re-use and for treatment of wastewater for nutrient removal and recycle, re-use or discharge
KR102917282B1 (ko) 폐수처리 및 a급 슬러지 제공을 위한 시스템 및 방법
EP1991512A2 (en) Process for the conversion of liquid waste biomass into a fertilizer product
Karunanithi et al. Phosphorus recovery from wastes
WO2016111675A1 (en) Wastewater treatment method and apparatus
EP0265027B1 (en) Method for processing liquid manure
KR20020030764A (ko) 축산분뇨의 처리 및 퇴비화 방법
JP3400292B2 (ja) 廃棄物処理方法
CN100391872C (zh) 用于降低粪便排放物污染物负荷的方法
US7892310B2 (en) Biowaste treatment
KR20010029655A (ko) 슬러지의 처리 방법 및 이 처리 방법을 포함하는 유기성폐수 처리 방법
HU176864B (en) Process and equipment for the utilization of sludges forming as by-products of the purification of waste waters containing organic contamination,mainly of communal wastes
Wzorek et al. Phosphorus recovery from waste-methods review
KR100451856B1 (ko) 축산분뇨의 퇴비화방법
CA1073731A (en) Biochemical process
Stafford et al. Protein recovery from biological treatment processes
SU998452A1 (ru) Способ получени удобрени из жидких субстратов, полученных путем метанового брожени органического ила или испражнений скота
KR20030027210A (ko) 폐쇄 순환형 희석수를 이용한 음식물 쓰레기의 자기발열고온 호기성 퇴비화 방법
Mtnez-Almela et al. SELCO-ECOPURIN® separation technology for conversion of animal waste into added value products and energy
JPH0661551B2 (ja) アンモニア含有有機性廃水の処理方法