DK172496B1 - En metode til fjernelse og rensning af slam og spildevand samt apparat dertil - Google Patents

Description

i DK PR 172496 B1

Foreliggende opfindelse angår en metode til fjernelse og rensning af slam og spildevand ifølge indledningen til patentkrav 1. Foreliggende opfindelse angår også en indretning udformet til at fjerne og rense slam og spildevand ifølge det første indretningskrav.

5 Den moderne måde at behandle slam og spildevand er utilfredsstillende af flere årsager. Brønde til spildevand skal f.eks. tørrmes med mellemrum, som sædvanligvis gøres ved en såkaldt slamudsugning til en tankvogn, som derefter tømmer spildevandet i et stationært rensningsanlæg.

Sådanne transporter kan være meget tids- og energikrævende og eksiste-10 rende rensningsanlæg har ofte en begrænset kapacitet og derfor kan bortskaffelse af uregelmæssigt afhentet spildevand give problemer.

Derfor er formålet med foreliggende opfindelse at skabe muligheder for en mindre tids- og energikrævende behandling af spildevand. Et andet formål med opfindelsen er at fremme udviklingen indenfor dette område 15 på flere andre måder.

Disse formål opnås ifølge foreliggende opfindelse ved udførelse af en metode af den type som foreslået i Indledningen på den måde som det fremgår af den kendetegnende del af patentkrav 1. Nævnte formål opnås også ved hjælp af en indretning, son hovedsagelig er udformet på den 20 måde son beskrevet i det første indretningkrav.

Yderligere kendetegn og fordele ved opfindelsen er beskrevet i den følgende beskrivelse med henvisning til vedlagte tegning, som skematisk viser foretrukne udførelsesformer udformet til at gennemføre metoden ifølge opfindelsen og af indretningen ifølge opfindelsen. Tegningen 25 viser:

Fig. 1 en første udførelsesfonn af en mobil indretning ifølge opfindelsen, set fra siden,

Fig. 2 en anden udførelsesform af en sådan indretning, set fra siden,

Fig. 3 en tredie også foretrukken udførelsesform af en sådan indret-30 ning, set fra siden,

Fig. 4 indretningen ifølge fig. 3, set fra oven, DK PR 172496 B1 2

Fig. 5 en perspektiv tegning af en tromlesigte, som er en komponent i ihvertfald nogle af de ovennævnte indretninger,

Fig, 6 et tromlefilter, set fra siden, som er en komponent i ihvertfald nogle af de ovennævnte indretninger og 5 Fig, 7 en udsprøjtningsdyse, set fra siden, soti er en komponent i nævnte indretninger.

I fig. 1 vises en indretning 1, som f.eks. er mobil, især en tankvogn, på platformen 2 hvor en enhed 4 til retningsadskillelse og en enhed 3 til finadskillelse er monteret. Det ydre af den sidstnævnte kan være 10 udformet som et sedimenteringsbassin, mens den førstnævnte omfatter et filter 23 og en slampresse 5. En tank 6 kan monteres under enhed 4 ligesom fordelingsudstyr, ikke vist i detaljer, til udfældningskemika-lier. Slampressen og sigten er forbundne med hinanden igennem en kanal 7 og sigten og enhed 3 igennem en kanal 8, mens en trykvands ledning 15 18 er forbundet til en brønd 10, som indeholder slam og spildevand og en transportledning 9 forbinder brønden til enhed 4. I sedimenteringsbassinet er der anbragt en skitavleboks 11, fra hvilken en eller flere ledningskanaler 12, igennem lukkede eller perforerede skillevægge 16,leder til fortrinsvis sidelæns anbragte nedre områder af bassinet, 20 nemlig det såkaldte affaldsvandkammer 19, fra hvilket en eller flere ledningskanaler 14 via en pumpe 22 leder til trykvands1edning 18, mens en eller flere ledningskanaler 13 er udformet til at transportere udskilte lirenheder tilbage til enhed 4. Hele processen kan fjernstyres ved hjælp af en radiostyringsenhed 15.

25 En foretrukken arbejdscyklus udføres på følgende måde: Renset vand fra kamrene 19 pumpes ved hjælp af pumpe 22 via ledningskanaler 14 og 18 til en udsprøjtningsdyse 17, som er anbragt i den frie ende af den sidstnævnte ledningskanal og nedsænket f.eks. i en trekamret septiktank og i hvilken det trykregulerede vand indsprøjtes i indløbet af 30 ledningskanal 9, en stærk sugevirkning opnås, som tradeker spildevandet og slaitmet i brønden op, som derefter transporteres til retningsadskillelsesenhed 4, som kan være udformet som vist i fig. 5 og er beskrevet mere detaljeret i det følgende. I enhed 4 er sigten for- DK PR 172496 B1 3 trinsvis udformet som en roterende tromle 23. Spildevandet, fra hvilket grove urenheder er blevet fjernet i enhed 4, det vil sige det forrensede spildevand, transporteres derefter til enhed 3. På dets vej kan passende bundfældningskemikalier tilsættes for at bundfælde f.eks.

5 fosfor og sandsynligvis også kvælstof, som tilsætning til det opslaan-mede materiale, fra spildevandet. Bundfældningen af det flokkulere materiale skal ske hurtigt og derfor er en turbulens i nogen udstrækning i ledningskanalen til finadskillelsesenheden nødvendig.

Vandet ledes derefter ind i den centrale del af enhed 3, i hvilken det 10 flokkulerede materiale kan gå ned til bunden og i hvilken vandet, som på denne måde er blevet renset i større grad, kan flyde over fra ski-tavleboks 11 for at blive ført, igennem de sidelæns vægge 16, fortrinsvis kun via ledningskanaler 12, til affaldsvandkamrene. Det rensede vand bruges, som tidligere nævnt, til at drive udsprøjtningsindretnin-15 gen. Overskudet kan returneres til brønden. Det er f.eks. muligt at tømme og rense hele indholdet af en brønd og derefter eller fortløbende bringe det rensede vand tilbage. Ordet "fortløbende" betyder, at genfyldningen af renset vand kan gøres også inden slamsugningsfunktionen er afsluttet. Grove urenheder opsamlet i tromlesigten og kemisk 20 slam bragt tilbage til tromlesigten er koncentreret og bragt til slampressen, som fortrinsvis aktiveres samtidigt son tromlesigten, og derefter køres slampressen med mellemrum. Det komprimerede affaldsmateriale kan indsamles i f.eks. plastic sække og trykvandet kan genbruges i processen.

25 Det er allerede nævnt, at dele i de forskellige figurer og tidførelsesformer kan udskiftes eller blive kombineret på vilkårlig måde.

Udførelsesformen vist i fig. 2 ligner den tidligere nævnte. Dog er finadskillelsen ikke udført via en skitavleboks, men er udført ved hjælp af en tromlesigte 20. Tromlesigten omfatter en tranle 21 med en 30 gennemtrængelig, f.eks. perforeret bæreflade 24, som er dækket af en filterdug 25. Spildevandet, med al dets slam og al dets urenheder, flyder dog først til tromlesigte 23, som ifølge fig. 5 omfatter en DK PR 172496 B1 4 perforeret tromle 31 med en indvendigt fastgjort fødeskrue 26. Tromlen hælder imod indløbet 27 med f.eks. 5-30°, fortrinsvis omkring 5°, mens ubløb 28, i et højere niveau, er udformet til at udføre separerede grove urenheder, eller såkaldt slam, som på dets vej til udløbet 5 afvandes fortløbende og derefter falder ud igennem en samletragt 29, som er anbragt under udløbet, fra hvilket det transporteres videre, f.eks. ved tyngdekraft, til slampresse 5, i hvilken en automatisk afvanding finder sted og en såkaldt bunke bliver opbygget, som derefter bliver indsamlet i f.eks. plastic sække. Affaldsvandet fra slampres-10 sen og også vand, scan flyder igennem tromlesigten, bliver indsamlet, f.eks. i en beholder 30 under tromlesigten og pumpes tilbage til enhed 3, fortrinsvis via en indsamlingstank, som er anbragt under enhed 3, ved hjælp af en pumpe 32, som er anbragt i kanal 8. Kanal 8 kan være forbundet til ledningskanaler 33, 34 fra doseringsindretninger, ik-15 ke vist, til kemikalier af den slags tidligere nævnt, som bliver tilført fra tanke 6, som allerede nævnt. En pumpe 35, 36 kan være anbragt i hver af ledningskanaleme 33 og 34 respektive og hører til doseringsindretningen, som der ikke er vist yderligere af, men den er i princippet kendt.

20 Selvom tromlefiltret i fig. 3 er anbragt med dets længderetning lodret i forhold til længderetningen af køretøjet eller lignende, son bærer renseindretningen, i fig. 2 er det anbragt i længderetningen af køretøjet. Hovedkonstruktionen kan dog være den samme. Det er vist i fig.

3, at det grovrensede vand, ved hjælp af en pumpe, pumpes fra beholder 25 31 til enhed 3, som hele vejen rundt er udformet son en hovedsagelig lukket beholder, i hvilken det grovrensede vand omgiver tromlefiltret og passerer igennem dets dug og perforeringer, hvor fine faste eller halvflydende partikler bliver separeret. Vandet, som er blevet filtreret på denne måde, flyder derefter fra det indre af tromlefiltret via 30 en hulaksel 37, som er anbragt for enden af filtret, og en vertikal aksel 38 (se også fig. 6), op til et udløb 39 og bliver udtømt i en affaldsvandtank 19. Akkumuleringen af partikler på filterdugen reducerer gennemtrængeligheden af dugen og vandoverflade niveauet i enhed 3, som også kan kaldes et filterkammer, øges. Når maksimum niveauet 40 DK PR 172496 B1 5 er nået, påvirkes en niveauregulator og aktiverer, på mekanisk eller fortrinsvis elektronisk vis, en filterrenseproces, som gøres ved en udsugping med en dyse Al, som er i forbindelse med tromlen ved hjælp af en rampe langs hele tromlen, hvor fastsiddende partikler bliver 5 suget vak ved hjælp af en pumpe A2 men også angivende vand og selv vand fra det indre af tranlen, som er suget igennem dugen, som på denne bliver renset effektivt. Denne udsugede blanding kan, via et gennemløb A3, føres tilbage til enhed A. Da tromlen, som er drevet af en motor AA, roterer under rensningsfasen, opnås en meget effektiv 10 rensning. Ved hjælp af en speciel filterdug, tidligere kendt, er det muligt, når en filtrering er gennemført, efter en kemisk bundfældning, at separere meget små partikler, f.eks. jern og aluminium fosfat, er det muligt at opnå så lavt som 0,2 mg/1 totalt fosfor og 5 mg/1 opslæn-met substans. Dugens struktur gør det muligt også at separere partik-15 ler med en meget lille mekanisk fasthed og stabilitet. Qi filterdug med de beskrevne ønskede egenskaber kan købes på markedet under varebetegnelsen MEKANAFILTER TYP 102.

Endvidere er der i fig. 6 vist et minimum niveau A5, når dette niveau nås, kan rense indretningen stoppes, mens et sikkerhedsudløb A6 kan be-20 nyttes, såfremt udløb 39 er blokeret. Det vises i fig. 3 at dyse Al eller pumpe A2 har en arm A7, som strækker sig nedad til området under tromlen. Denne arm er en hjælpedyse, fortrinsvis i form af en rampe, beregnet til at opsuge ophobninger af urenheder under tromlen.

Denne hjælpedyse kan passende være forbundet separat. Dyse Al kan være 25 fastgjort og indstillet i forskellige positioner ved hjælp af holdere A8 respektive A9.

Ved hjælp af dysen vist i fig. 7 kan følgende ydelser opnås:

Tryk i dyse (¾ (tø (tø + (tø Løfte højde 5 bar 210 1 210 1 A20 1 10 m 30 7 bar 250 1 290 1 5A0 1 10 m 10 bar 295 1 A75 1 770 1 10 m

Den største fordel ved denne kombinerede tryk og suge virkning er, at DK PR 172496 B1 6 store løftehøjder kan let opnås, at ingen pumpestop vil forekomme og at ønskede kombinationer af tryk i dyse/mængde af trykreguleret vand/ mængde af spildevand eller slam/løftehøjde kan let og trinløst opnås.

Fig. 7 viser, at dyse 17 er forsynet med holdere til ledningskanaler 5 9 og 18, den førstnævnte har en større diameter for at indeholde de to typer af medium, det vil sige trykreguleret vand (tø og spildevandsslam (tø. Dyse 17 har en strålespids 51. Denne strålespids er forsynet med omgivende ydre begrænsninger, som kan være perforerede eller have sigtevæv. De karakteristiske kendetegn beskrevet ovenfor og vist i 10 tegningen er kun ikke-begrænsende udførelsesfonner af opfindelsen, som kan ændres og suppleres på vilkårlig måde indenfor rammerne af opfindelsesideen og de følgende patentkrav. På grund af dette vidsprøjtningsprincip det vil sige en fortyndning og en mere praktisk behandling af opståede urenheder opnås.

Claims (8)

1. En metode til fjernelse og rensning af slam og spildevand, som er pumpet op fra en spildevandsbrønd, en tre-kamret septiktank eller lignende (10) og ind i en tankvogn eller en anden mobil eller stationær rensningsindretning (1), mediet, som bliver tilført ved pumpning, bli-5 ver ført igennem sigter (23) og/eller filtre eller lignende (20) for at rense det, mindst en del af nævnte medium, efter at have passeret nævnte sigter, filtre eller lignende, ved hjælp af en pumpe (22) via en primær eller trykreguleret vand ledningskanal (18), bliver tilført under stort tryk, f.eks. mellem 5 og 10 bar, ind i en udsprøjtnings-10 dyse (17), som er nedsænket i nævnte brønd eller lignende (10) og bliver tilbageført, mens urenset slam og spildevand fra brønden bliver sprøjtet med for at opnå en fortynding og en mere praktisk behandling af opståede urenheder, via en sekundær eller transport ledningskanal (9) til nævnte sigter, filtre eller lignende, nemlig hovedsagelig en 15 grovseparationssigte (23), kende tegne t ved, at den sidstnævnte er udformet som en roterende tromle, for at behandle grove u-renheder, og det efterfølges af finseparationsmidler (20), som bliver passeret af mediet, efter fjernelsen af dets grove urenheder, på dets vej til affaldsvandkamrene (19), fra hvilke det rensede medium retur-20 neres til nævnte udsprøjtningsdyse (17), at det forrensede medium passerer igennem en samletank (31), fra hvilken det pumpes til en finseparationsenhed (3), fortrinsvis mens der tilsættes kemiske bundfæld-ninspræparater, især for at bundfælde fosfor og sandsynligvis også kvælstof, og at det forrensede medium passerer fra det ydre ind i det 25 indre af et tromlefilter (20, 21, 24, 25) med et aksialt udløb (37), via en aksel (38) og et udløb (39) fra nævnte aksel til en affalds-vandtank (19), bliver spildevandsniveauet i nævnte finseparationsenhed (3) målt og forbundet til en rensningsindretning (41, 42, 47, 48, 49. til tromlefiltret for at tilslutte og afbryde nævnte indretning.

2. En metode ifølge patentkrav 1, kendetegnet ved, at trykket i udsprøjtningsdysen (17), som er frembragt af pumpen (22) er brugt til at trinløst regulere forholdene: mængde af trykreguleret DK PR 172496 B1 vand/mængde af spildevand og slam/løftehøjde.

3. En indretning udformet til at udføre metoden ifølge patentkrav 1, i hvilken slam og spildevand, som skal renses og separeres og fjernes, pumpes op fra en spildevandsbrønd, en tre-kamret septiktank eller 5 lignende (10) og ind i en tankvogn eller en anden mobil eller stationær rensningsindretning (1), som omfatter sigter (23) og/eller filtre eller lignende (20), som er udformet til rensning af det med pumpe tilførte medium, det rensede medium er beregnet til respektive at tilføres og oplagres i et affaldsvandkammer (19), fra hvilket det samne 10 ved hjælp af en pumpe (22), via en primær eller trykreguleret vandledningskanal (18), tilføres tinder højttryk, f.eks. mellem 5 og 10 bar, til en udsprøjtningsdyse (17), som er nedsænket i nævnte brønd eller lignende (10), og tilbageføres, mens det bliver udsprøjtet sanmen med urenset slam og spildevand fra brønden for at opnå en fortynding og en 15 mere praktisk behandling af opståede urenheder, via en sekundær eller transport ledningskanal (9) til nævnte sigter, filtre eller lignende, nemlig hovedsagelig en grovseparationssigte (23), kendetegnet ved, at den sidstnævnte er udformet som en roterende tromle til behandling af grove urenheder, og ledende til finseparationsmidler 20 (20), som skal passeres af nævnte medium, fra hvilket de grove uren heder er blevet fjernet, på dets vej til nævnte affaldsvandkammer (19), fra hvilket det rensede medium skal bringes tilbage til nævnte udsprøjtningsdyse (17), at det forrensede medium skal passere igennem en samletank (31), fra hvilken det pumpes til finseparationsenhed (3), 25 fortrinsvis mens der tilsættes kemiske bundfældningspræparater, især for at bundfælde fosfor og sandsynligvis også kvælstof, og at det forrensede medium skal passere fra det ydre ind til det indre af et tromlefilter (20, 21, 24, 25) som er effektive som finseparationsmid-ler og som har et aksialt udløb (37), via en aksel (38) og et udløb 30 (39) fra nævnte aksel til en affaldsvandtank (19), spiIdevandsniveauet i nævnte finseparationsenhed (3) bliver målt og forbundet med en rensningsindretning (Al, A2, A7, 48, 49) til tromlefiltret for at tilslutte og afbryde nævnte indretning. DK PR 172496 B1

4. Bi indretning ifølge patentkrav 3, kendetegnet ved, at nævnte grovseparationserihed (4) er udformet til at tilføre en slam-presse (5) det separerede grove materiale, hvilken presse er forsynet med pakningsmuligheder til det afvandede komprimerede grove materiale.

5. En indretning ifølge patentkrav 3, kendetegnet ved, at nævnte finseparationsenhed (3) er udformet som bundfaeldningsbassin, i hvilket en ski tavleboks (11) er anbragt, fra hvilken en eller flere ledningskanaler (12), igennem lukkede eller perforerede vægge (16), fører til fortrinsvis sidelæns anbragte affaldsvandkamre (19), fra 10 hvilke ledningskanaler (14), via nævnte pumpe (22), fører til nævnte trykvandsledningskanal (18), mens ledningskanaler (13) er udformet til at tilføre separerede urenheder fra den nedre del af nævnte bundfældningsbassin tilbage til nævnte grovseparationsenhed og en fornyet grovseparationsbehandling.

6. En indretning ifølge patentkrav 3, kende tegnet ved, at et tromlefilter (20) er anbragt i finseparationsenhed (3), hvilket filter omfatter en tromle (21) med en gennemtraengelig, f.eks. perforeret bæreflade (24), dækket af en filterdug, fortrinsvis af typen MEKANAFILTER TYP 102, hvilket tromlefilter er udformet til radialt 20 fra dets ydre og til dets indre at modtage forrenset medium fra grovseparationsenhed (4) til en finseparation og til udstrømning af mediet, renset på denne måde, igennem en hulaksel (37) til en vertikal aksel (38), som via et udløb (39) fører til affaldsvandkamret (19), og udenfor tromlefiltret er anbragt en rensningsindretning (41, 42), 25 hovedsagelig omfattende dyser (41) og en punpe (42) til udsugning af urenheder fra det ydre af tromlefiltret og transport af det samme til grovseparationsenhed, hvilken renseningsindretning fortrinsvis omfatter en dyserampe og kan blive tilsluttet og afbrudt ved hjælp af niveauregulatorer (40, 45) i akslen (38) og/eller i området omgivende 30 tromlefiltret.

7. Bi indretning ifølge ethvert af kravene 3-6, kendetegnet ved, at nævnte tromlesigte (23) i grovseparationsenheden (4) omfatter DK PR 172496 B1 en perforeret tromle (31) med en fødeskrue (26) fastgjort i dens indre, hvilken tromle hælder nedad imod udløbet af transport ledningskanalen (9), hvilket udløb også er indløbet (27) til tromlesigten, med 5°-30°, fortrinsvis omkring 15°,mens udløbet (28) af tromlen, på et højere 5 niveau, er udformet til at udtønme separerede grove urenheder, som bliver fortløbende afvandede på deres vej til udløbet (28), vandet opnået på denne måde er beregnet til at flyde nedad ind i en beholder (30) og blive pumpet tilbage til finseparationsenheden (3), passende via en samletank (54) anbragt nedenunder, ved hjælp af en pumpe (32), an-10 bragt i gennemløbet (8) imellem de to enheder, til hvilket gennemløb fortrinsvis ledningskanaler (33, 34) og pumper (35, 36) er forbundet for at tilføre kemikalier fra tanke (6) indeholdende nævnte kemikalier.

8. En indretning ifølge ethvert af kravene 3-7, kende t e g-15 net ved, at pumpen (22), som er anbragt i trykvandsledningskanalen (18), kan indstilles til vandtrykket, genereret i udsprøjtningsdysen (17) for at opnå en ønsket kombination: mængde af trykreguleret vand/ mængde af spildevand og slam/ løftehøjde, og/eller ved at en radiokontrolenhed (15) er udformet til at udføre forskellige funktioner, 20 f.eks. at starte ledningskanaltromlen med udsprøjtningspumpen (22), udsugningen af urenheder fra tromlefiltret og den afbrudte funktion af slampressen (5) ligesom affaldsvandstrømmen og pumpe-udstrømningen af affaldsvandet overskrides.