DK146385B - Fremgangsmaade til biologisk rensning af spildevand i en totrinsrenseproces - Google Patents

Description

i o 146385

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til biologisk rensning af spildevand i en totrinsrenseproces ved hjælp af kontakt med luft, hvorved spildevandet i det første procestrin luftes i et dråbelegemetårn og i det andet proces-5 trin luftes i en luftningstank.

Den biologiske rensning af spildevand gennemføres under anvendelse af luft, hvor oxygenet tjener som reaktionskomponent. Da luftens oxygenindhold ved rensningsprocessen ikke forbruges fuldstændigt, idet al nitrogen med 10 restindhold af O2 atter ledes tilbage til atmosfæren, hvorved denne afgangsluft tjener som bæregas for flygtige stoffer, f.eks. stoffer med intensiv lugt, svarende til de flygtige stoffers partialtryk, er det nødvendigt at reducere afgangsluftmængden væsentligt.

15 Det er kendt at rense afgangsluften fra dråbele- gemetårnet og fra luftningstanken katalytisk eller termisk eller ved absorption eller kemosorption. Det er endvidere kendt, at afgangsgasrumfanget og dermed emissionsbelastningen ved biologiske klaringsanlæg kan formindskes væ-20 sentligt ved anvendelse af ren eller delvis ren oxygen.

Endvidere kendes bio- eller jordfiltre, ved hvilke de nedbrydelige stoffer fjernes fra afgangsluften ved biologiske processer.

Det er imidlertid en ulempe ved de kendte frem-25 gangsmåder, at der skal installeres supplerende og omfangs rigt rensningsapparatur for at rense afgangsluften fra drå-belegemetårnet og luftningstanken i nødvendig grad for stoffer med intensiv lugt. Skal luftningen foretages med ren eller delvis ren oxygen, skal der forefindes separate 30 anlæg til frembringelse af dette oxygen eller den oxygen-berigede luft.

Det er formålet med opfindelsen at foretage spildevandsrensningen med luft alene og helt eller i det mindste delvis at kunne undlade trin til efterrensning af 35 afgangsluften.

Dette opnås ifølge opfindelsen ved en fremgangsmåde til biologisk rensning af spildevand i en totrinsrense- 2 U«3d5

O

proces ved kontakt med luft, hvorved spildevandet i det første procestrin luftes i et dråbelegemetårn og i det andet procestrin luftes i en luftningstank, hvilken fremgangsmåde er ejendommelig ved, at luftningen i første pro-5 cestrin foretages med afgangsluften fra det andet procestrin, at en del af afgangsluften fra det første procestrin tilblandes afgangsluften fra det andet procestrin, og at luftningen gennemføres i et tårn med dråbelegemer, som har et stort hulrumsvolumen.

10 Det er væsentligt ved den foreliggende opfindel se og fordelagtigt, at der sker en væsentlig formindskelse af mængden af afgangsluft ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen. Derved sker samtidig en formindskelse af den udledte mængde af lugtaktive stoffer i afgangsluftmængden, 15 da transporten af lugtaktive stoffer i afgangsluften er proportional med afgangsluftrumfanget og summen af de flygtige komponenters partialtryk. Foretages en reduktion af gasrumfanget reduceres transporten med afgangsluften direkte proportionalt med rumfanget, da de flygtige kompo-20 nenters partialtryk kun kan stige op til det tilsvarende damptryk. Restoxygenindholdet i afgangsluften fra det andet procestrin står til rådighed for den videre nedbrydning i det første trin og reduceres yderligere her.

Endvidere er det væsentligt ved opfindelsen, at 25 luften føres i modstrøm til de to spildevandsrensningstrin, hvorved oxygenformindskelsen i det andet trin, dvs. i luftningstanken i begyndelsen er ringe, og denne formindskelse ér uden indflydelse på nedbrydningsgraden med hensyn til O£ i det første trin, i dråbelegemetårnet. Endvidere er det 30 væsentligt ved opfindelsen, at dråbelegemerne med deres store hulrumsvolumen næsten ikke forårsager tryktab og derved tillader en kredsløbsføring med stor formindskelse af 0^-indholdet.

Til belysning af fremgangsmåden ifølge opfindelsen 35 foretages i det følgende en sammenligningsopstilling for en totrinsspildevandsrensningsfremgangsmåde med dråbelegemer og luftningstank, ved hvilken begge luftes adskilt med luft, o 3 U&385 og for en spildevandsrensning foretaget i overensstemmelse med fremgangsmåden ifølge opfindelsen. Sammenligningsberegningen foretages hensigtsmæssigt på en BSB-belastning, der skal nedbrydes, på Fr = 1 t BSB pr. dag = 41,6 kg/h. Ved 5 BSB menes biologisk oxygenforbrug.

Eksempel 1

For det første procestrin, dråbelegemetårnet, 0 gælder følgende empiriske værdier:

Den antagne nedbrydningsgrad i det første procestrin ^ = 50% opnås ved en rumbelastning på BR = 4,0 kg/m3.dag. Det nødvendige dråbelegemerumfang udgør 3

VolTK = 250 m . Lægges en dråbelegemehøjde på H = 4,0 m til grund bliver den nødvendige tværsnitsflade for dråbe- 15 2 legemerne på F1 = 62,5 m . Ved den på sædvanlig måde ^ 3 2 ansatte luftopstigningshastighed på VT = 130 m /m .h = li 3,6 cm/sek. i et dråbelegeme fås dermed en over tværsnittet strømmende luftmængde på 20 VA TK= 130 m3/m2*h x 62,5 m2 = 8125 m3/h

Der fjernes kun ca. 1500 m3/h heraf, medens resten recirkuleres. Vz Bel = den nødvendige luftmængde, som skal tilføres VA Bel = VZ Bel " oxy9enf°r^ru9 i luftningstank.

2g Mængden af afgangsluft i det andet procestrin, luftningstanken, beregnes ud fra det nødvendige oxygenbehov for den biologiske nedbrydning og luftningssystemets udnyttelsesgrad. Ved en omregningsfaktor BSB til oxygen, OC-load, på 1,0 kg 02/kg BSB udgør oxygenbehovet 30 pr. t BSB - totalnedbrydning pr. dag, under hensyntagen til nedbrydningen i det første procestrin °V gel = (Fr -^TK x Fr) x OC-Load 0VBel = (1000 kg/dag - 0,5 x 1000 kg/dag) x 1,0 = 35 500 kg/dag = 20,8 kg/h

Ved en antaget udnyttelsesgrad for luftningen med trykluft på maksimalt 20% af den indførte oxygenmængde udgør den luftmængde, der i det mindste skal tilføres 3 „ _ 500 kg m 1 kg _ QQOO 3,, 3 ,, VZ,Bel 0,28 dag kg 0/20 kg 8928 /d g " 372 m /h o 4 146385 under antagelse af en gennemsnitlig oxygenkoncentration 3 på 0,28 kg/m i tilgangsluften, bliver afgangsluftmængden fra luftningstrinnet ' vA,Bel 372 ΙΤίΓΈ^Γ ‘ 357'4 m3/h 5

Dermed udgør afgangsluften fra 1. og 2. procestrin tilsammen 1500 + 357,4 m?/h = 1857,4 m3/h pr. t BSB-omsætning pr. dag.

Eksempel 2 10 Por fremgangsmåden ifølge opfindelsen gælder følgende beregning:

Oxygenkoncentrationen i afgangsgassen er i det andet trin ved en antaget udnyttelsesgrad på 20% aftaget fra 21 rumfangsprocent til 21 - (21 x 0,2) = 16,8 παπί 5 fangsprocent og er stadig tilstrækkelig høj for den biologiske nedbrydning, således at afgangsgassen kan anvendes til luftning i det første procestrin. Tages der hensyn til oxygenforbruget i det andet trin på OV = 500 kg/ dag svarende til 350 m3/dag = 14,6 m3/h, når der til grund 3 20 lægges en OC-Load på 1,0, udgør afgangsgasrumfanget 372 m /h - 14,6 m3/h - 357,4 m3/h.

Ved en sammenligning af opstillingerne fås følgende resultat: Mængden af afgangsgas ved de to fremgangsmåder 25 udgør da pr. t BSB-omsætning ifølge eks. nr. 1 Vafgangsgas - 1857,4 m3/h ifølge eks. nr. 2 Vafgangsgas = 1500 m3/h hvilket vil sige, at der ved fremgangsmåden ifølge opfin-3Q delsen kan foretages en formindskelse af afgangsgassen . med 1857,4 - 1500 1857,4 ~ 19,4% 35 o 5 146386

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen belyses nærmere i det følgende under henvisning til tegningen, der illustrerer en udførelsesform for fremgangsmåden ifølge opfindelsen.

5 Råspildevandet føres over et fordelerorgan 1 til dråbelegemer 2 i et dråbelegemetårn 3 og risler ned gennem dette. Den i dråbelegemerne opstigende luft kommer i intim kontakt med spildevandet, hvorved luftens oxygen virker som reaktionskomponent. Det i dette første procestrin forren-10 sede spildevand samles i den underste del af dråbelegeme-tårnet 3 og føres gennem en ledning 4 til en luftningstank 5. I luftningstanken 5 foregår f.eks. en luftning med små luftblærer ved hjælp af trykluft, der føres fra et blæseværk 6 over et fordelersystem 7 ind i luftningstan-15 ken. Luftningstanken er lukket foroven, dvs. at den afgående luft med det formindskede oxygenindhold opfanges, og denne luft føres over en ledning 8 ind i den nedre del af dråbelegemetårnet 3, hvorfra luften strømmer ensartet opefter og forlader dråbelegemetårnet 3 gennem en afgangs-20 luftstuds 9.

En del af afgangsluften føres i kredsløb over en kredsløbsledning 10 og blæseapparatet 11.