FI20175367A1 - Bioreaktori - Google Patents

Bioreaktori Download PDF

Info

Publication number
FI20175367A1
FI20175367A1 FI20175367A FI20175367A FI20175367A1 FI 20175367 A1 FI20175367 A1 FI 20175367A1 FI 20175367 A FI20175367 A FI 20175367A FI 20175367 A FI20175367 A FI 20175367A FI 20175367 A1 FI20175367 A1 FI 20175367A1
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
compartment
bioreactor
water
purified
tube
Prior art date
Application number
FI20175367A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI127756B (fi
Inventor
Martti Naukkarinen
Pasi Korvonen
Original Assignee
Clewer Aquaculture Oy
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 to FI20175367A priority Critical patent/FI127756B/fi
Application filed by Clewer Aquaculture Oy filed Critical Clewer Aquaculture Oy
Priority to KR1020197030687A priority patent/KR20190139877A/ko
Priority to MX2019012607A priority patent/MX2019012607A/es
Priority to ES18727340T priority patent/ES2863981T3/es
Priority to SI201830256T priority patent/SI3615478T1/sl
Priority to DK18727340.4T priority patent/DK3615478T3/da
Priority to LTEP18727340.4T priority patent/LT3615478T/lt
Priority to US16/606,824 priority patent/US10961140B2/en
Priority to RS20210418A priority patent/RS61707B1/sr
Priority to PT187273404T priority patent/PT3615478T/pt
Priority to PCT/FI2018/050256 priority patent/WO2018197744A1/en
Priority to CA3060032A priority patent/CA3060032A1/en
Priority to HUE18727340A priority patent/HUE055147T2/hu
Priority to PL18727340T priority patent/PL3615478T3/pl
Priority to CN201880026132.8A priority patent/CN110891906A/zh
Priority to EP18727340.4A priority patent/EP3615478B1/en
Priority to RU2019133776A priority patent/RU2754566C2/ru
Priority to AU2018259114A priority patent/AU2018259114A1/en
Publication of FI20175367A1 publication Critical patent/FI20175367A1/fi
Publication of FI127756B publication Critical patent/FI127756B/fi
Application granted granted Critical
Priority to CL2019003042A priority patent/CL2019003042A1/es
Priority to CY20211100283T priority patent/CY1124101T1/el
Priority to HRP20210550TT priority patent/HRP20210550T1/hr

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/08—Aerobic processes using moving contact bodies
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/08—Aerobic processes using moving contact bodies
    • C02F3/082—Rotating biological contactors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K63/00—Receptacles for live fish, e.g. aquaria; Terraria
    • A01K63/04—Arrangements for treating water specially adapted to receptacles for live fish
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40—Static mixers
    • B01F25/42—Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
    • B01F25/43—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
    • B01F25/435—Mixing tubes composed of concentric tubular members
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/10—Packings; Fillings; Grids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes
    • C02F3/1278—Provisions for mixing or aeration of the mixed liquor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes
    • C02F3/1278—Provisions for mixing or aeration of the mixed liquor
    • C02F3/1284—Mixing devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes
    • C02F3/20—Activated sludge processes using diffusers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
    • C02F3/302—Nitrification and denitrification treatment
    • C02F3/303—Nitrification and denitrification treatment characterised by the nitrification
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
    • C02F3/302—Nitrification and denitrification treatment
    • C02F3/305—Nitrification and denitrification treatment characterised by the denitrification
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/20—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from animal husbandry
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2203/00—Apparatus and plants for the biological treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2203/006—Apparatus and plants for the biological treatment of water, waste water or sewage details of construction, e.g. specially adapted seals, modules, connections
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
    • C02F3/302—Nitrification and denitrification treatment
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
    • Y02W10/37—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Marine Sciences & Fisheries (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

Keksinnön kohteena on bioreaktori, jossa on säiliö (1), joka sisältää ainakin yhden bioreaktoriosaston (1a–1c), jossa on kantoainetta, jonka pinnalle biofilmi voi kasvaa, syöttöelimet puhdistettavan veden syöttämiseksi bioreaktoriosastoon (1a–1c) osaston ensimmäisestä pituussuuntaisesta päästä, poistoelimet osaston (1a–1c) toisessa vastakkaisessa pituussuuntaisessa päässä prosessoidun veden poistamiseksi osastosta (1a–1c), elimet (7) puhdistusprosessin edellyttämän reaktiokaasun syöttämiseksi bioreaktoriosastoon, ja elimet kantoaineen ja puhdistettavan veden saattamiseksi pyörivään liikkeeseen osaston sisällä. Bioreaktoriosastoon (1a–1c) on järjestetty sen pituussuunnassa ulottuva rei’itetty putki (4), joka on välin päässä bioreaktoriosaston sisäseinistä (8, 9) ja jonka sisäänmenopään alueessa on ohjauselimet (2a-2c, 13a–13c) puhdistettavan veden ohjaamiseksesi putken (4) ulkopuoliseen bioreaktoritilaan, josta puhdistettu vesi työntyy rei’itetyn putken (4) sisäpuolelle ja sieltä ulos bioreaktoriosaston (1a–1c) poistopäässä olevan poistoaukon kautta.

Description

Esillä olevan keksinnön kohteena on bioreaktori, jossa on säiliö, joka sisältää ainakin yhden bioreaktoriosaston, jossa on kantoainetta, jonka pinnalle biofilmi voi kasvaa, syöttöelimet puhdistettavan veden syöttämiseksi bioreaktoriosastoon osaston ensimmäisestä pituussuuntaisesta päästä, poistoelimet osaston toisessa vastakkaisessa pituussuuntaisessa päässä prosessoidun veden poistamiseksi osastosta, elimet puhdistusprosessin edellyttämän reaktiokaasun syöttämiseksi bioreaktoriosastoon, ja elimet puhdistettavan veden saattamiseksi pyörivään liikkeeseen osaston sisällä.
Veden, kuten esim, jäteveden, biologisessa puhdistamisessa vesi viedään reaktorin läpi, missä käytetään hyväksi mikro-organismeja vedessä olevien epäpuhtauksien muuttamiseksi harmittomiksi lopputuotteiksi, kuten hiilidioksidiksi, mineraaleiksi ja vedeksi. Mikro-organismien kasvualustana käytetään esim, kantoainekappaleita, joiden pinnalle mikro-organismit voivat kasvaa biofilminä. Biologisessa vedenpuhdistamisessa mikro-organismit voivat sitoa itseensä eli biomassaan myös biohajoamattomia tuotteita esim, raskasmetalleja. Puhdistaminen voidaan toteuttaa aerobisesti tai anaerobisesti.
Esillä olevan keksinnön päämääränä on aikaansaada bioreaktori, joka soveltuu erityisesti kiertävän kalanviljelyveden käsittelyyn nitrifikaation ja denitrifikaation avulla. Tarkoituksena on poistaa ammonium- ja typpiyhdisteitä vedestä biologisesti sopivien bakteerien avulla niin, että vesi on kaloille hyvä elinympäristö. Vettä puhdistavat bakteerit muodostavat kolonioita kantoaine-elementtien pinnoille. Keksinnön mu25 kaista ratkaisua voidaan käyttää myös muissa vedenpuhdistusprosesseissa, kuten jätevesien puhdistamisessa.
Keksinnön päämäärän saavuttamiseksi keksinnön mukaiselle bioreaktorille on tunnusomaista se, että bioreaktoriosastoon on järjestetty sen pituussuunnassa ulottuva 30 reititetty putki, joka on välin päässä bioreaktoriosaston sisäseinistä ja jonka sisäänmenopään alueessa on ohjauselimet puhdistettavan veden ohjaamiseksesi putken ulkopuoliseen bioreaktoritilaan, josta puhdistettu vesi työntyy rei'itetyn putken sisäpuolelle ja sieltä ulos bioreaktoriosaston poistopäässä olevan poistoaukon kautta.
20175367 prh 24-04-2017
Keksinnön eräitä edullisia suoritusmuotoja on kuvattu epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.
Keksinnön mukainen bioreaktori koostuu säiliön sisältämästä altaasta ja sen sisällä olevasta kantoainekappaleiden muodostamasta kantoainemateriaalista sekä erilaisista osista, joilla veden kulkua ohjaillaan ja kantoainekappaleita pidetään altaassa niin, etteivät ne pääse virtauksen mukana pois. Toimintaan kuuluu myös ilmastus, jolla kantoainekappaleet saadaan liikkeeseen ja tarjotaan myös nitrifikaation osalta happea prosessin käyttöön.
Seuraavassa keksintöä selostetaan lähemmin oheisiin piirustuksiin viitaten, joissa:
Kuvio 1 esittää erästä keksinnön mukaista bioreaktoria päästä nähtynä kaaviollisena periaatekuvana, kuvio 2 esittää kaaviollisena päältä nähtynä periaatekuvana erästä keksinnön mukaisen bioreaktorin toteutusta kaksiosastoisena ratkaisuna, kuvio 3 esittää kaaviollisena päältä nähtynä periaatekuvana erästä keksinnön 20 mukaisen bioreaktorin toteutusta kolmiosastoisena ratkaisuna, kuvio 4 esittää kaaviollisena periaatekuvana erästä esimerkkiä keksinnön mukaisesta bioreaktorista, jonka yksi osasto on toteutettu denitrifikaatioprosessia varten, ja kuvio 5 esittää kuvion 4 mukaista osastoa poikkileikkauskuvana.
Kuvioissa esitettyyn suoritusmuotoon kuuluu poikkileikkaukseltaan suorakaiteen muotoinen säiliö 1, jossa on pohjaosa 8, sivuseinät 9 ja päätyseinät, jotka rajaavat 30 väliinsä altaan. Allas on edullisesti katettu kansiosalla 10. Altaaseen on muodostettu ainakin yksi bioreaktoriosasto, jossa on kantoainekappaleita (ei esitetty), joiden päälle biofilmi voi kasvaa. Bioreaktoriosaston yläosan alueeseen on järjestetty säiliön pituussuunnassa (kohtisuoraan paperin tasoa vastaan) ulottuvat ohjainlevyt 5, jotka ulottuvat sivuseinistä 9 viistosti sisäänpäin ja ylöspäin kohti kansiosaa 10. Näiden
20175367 prh 24-04-2017 ohjainlevyjen 5 avulla helpotetaan osaston sisällä olevan veden saattamista pyörivään liikkeeseen esim, ilmaputkista 7 ulos työntyvän ilmavirtauksen toimiessa pyörimisliikkeen liikkeellepanevana voimana. Säilön yläosassa on ilmatila 6, johon vedessä olevat kaasut pääsevät nousemaan ja poistumaan sieltä esim, kansiosaan 10 5 järjestettyjen poistoa ukkojen (ei esitetty) kautta.
Altaan läpi asennetaan putki 4 niin, että sen alku-ja loppupää on avoin altaan seinämän kohdalla tai altaan ulkopuolella. Putki 4 on rei 'itetty joko osittain tai kokonaan. Alkupäässä, jossa puhdistettava vesi menee putken sisältä ulos, on rei 'itys 10 edullisesti vähintään 50 % putken kehän pinta-alasta. Rei'itys on mitoitettu siten, että kantoainekappaleet eivät pääse siirtymään putken sisäpuolelle. Tässä kohtaa sallitaan padotusta, jotta saadaan vesivirtaus tasaisemmin jaetuksi altaaseen. Putken halkaisija valitaan sopivaksi eri tarkoituksien perusteella. Putken 4 sisällä voi olla toinen ehjäpintainen putki (ei esitetty), jolla virtauksia ohjaillaan. Putken 4 sisäpuo15 lei le on järjestetty sulkulevy 13a-13c sellaiseen kohtaan, jonka etupuolella virtaussuunnassa halutaan veden menevän putken sisältä rei'itysten kautta putken ulkopuolelle. Tarkoituksena on saattaa käsiteltävä vesi virtaamaan mahdollisimman tasaisesti koko kantoainemassan läpi, jolloin biologisen toiminnan kapasiteetti tulee parhaalla mahdollisella tavalla otetuksi hyödyksi. Sulkulevyn 13a-13c kohdalla put20 ken 4 ulkopuolella on väliseinämäinen ohjauslevy 2a-2c, joka pakottaa veden virtaamaan reaktorin poikkileikkauksessa katsottuna ohjauslevyn 2a-2c uloimpien reunojen ja säiliön sivujen 8, 9 väliin jäävän virtausaukon 14 kautta, mikä edistää koko kantoaineen hyödyntämistä.
Kuvioissa 2 ja 3 on esitetty kaksi- ja vastaavasti kolmiosastoinen bioreaktori, joissa allas on jaettu väliseinämillä 3a, 3b, joiden läpi putki 4 ulottuu, osiin niin että reaktoriosastot seuraavat samanlaisina peräkkäin halutun laisesti ja määräisesti. Rei'itetty putki 4 ulottuu edullisesti koko säiliön pituudelle sijoitettuna säiliön 1 päätyseinien 11 ja 12 välille. Putken 4 sisällä olevan sulkulevyn 13a ja ensimmäisen väliseinämän 3a välillä vesi virtaa takaisin putken 4 sisälle putken rei'itysten läpi, ja jatkaa eteenpäin seinämän 3a toiselle puolelle, missä toistuu sama virtaustapa ohjauslevyn 2b ohjatessa veden virtauksen putken 4 ympärille. Sama toistuu seuraavan seinämän 3b jälkeen kuvion 3 esittämässä suoritusmuodossa, jossa on kolme biore
20175367 prh 24-04-2017 aktoriosastoa. Sulkulevyssä 13a-13c voi olla myös aukko tai sitä voidaan kääntää, jotta osa tai kaikki virtaama kulkee reaktoriosaston ohitse.
Allas pyritään täyttämään mahdollisimman täyteen kantoainekappaleita, jolloin poh5 japinta-alaa kohden saadaan tehoa enemmän. Kantoainekappaleet muodostavat petin, jota pyöritetään ilmastamalla niin, että peti kiertää ympäri reititettyä putkea 4 tai muuten vesi sekoittuu hyvin. Ilmastusputket 7 sijoitetaan enintään noin 1,5 metrin syvyyteen vesipinnasta ja ilmaa puhalletaan niin, että haluttu liike kantoainepetille saadaan aikaiseksi. Liian syvälle puhallettaessa saattaa syntyä haitallinen typpi10 kaasun ylikyllästys. Pyörimistä voidaan edistää esim. 45 asteen kulmaan asennettavien ohjauslevyjen 5 avulla, jotka sijoitetaan virtaussuuntaan niin, että petin yläosan kohdalla sivutaan pyörimisen kuviteltua ympyrää tai muutoin toimivuutta edistävällä tavalla. Ilmaputket 7 sijoitetaan altaan sivulle lähelle ulkoseinää 9, niin, että niistä tuleva ilma nostaa toiselta petin laidalta kantoainepetiä ylöspäin, jos halutaan kan15 toainepetin pyörivän. Kiertovesikalanviljelylaitoksessa, käytettäessä nitrifikaatio- (myös denitrifikaatiota) prosessia vettä ilmastetaan, jotta hiilidioksidi voidaan puhaltaa vedestä pois. Tässä mielessä ilman käyttö tässä ei lisää tarpeellisia kustannuksia. Päästämällä suurin osa virtaamasta jonkin osaston ohi ja käyttämällä tätä ajoittain tai koko ajan denitrifikaationa, voidaan näin käsitelty vesi taas johtaa seu20 raavan osaston kautta nitrifikaatioon, jolloin ei pääse syntymään pakittavan reaktorin haittoja äkillisesti.
Avoallasbioreaktoreja on eri toimijoilla käytössä ja perinteiset bioreaktorit ovat esim, liikkuvatyyppisen reaktorin (moving bed reactor) osalta usein vain noin 80 cm pak25 suisella kantoainepetillä. Näihin tällä menetelmällä tehdyt ratkaisut tuovat merkittävän kapasiteetin lisäyksen.
Esimerkiksi Tanskassa ja Keski-Euroopassa on pitkään käytössä olleita matalampia säiliöitä, joissa tätä menetelmää voitaisiin helposti sijoittaa altaisiin ja nostaa niiden 30 kapasiteettia suoraan. Keksinnön mukainen ratkaisu soveltuu erityisesti saneerauskohteisiin. Rakennuskustannuksiltaan keksinnön mukainen ratkaisu on edullinen ja esim, avoaltaisiin asentaminen on nopeaa. Avoimen altaan käyttämisessä on oma etunsa häiriötilanteessa verrattuna umpinaiseen säiliöön, koska siellä voidaan havai
20175367 prh 24-04-2017 ta helpommin mahdollisen häiriön sijainti kohta. Allas kannattaa useimmiten kattaa estämään ei-toivottujen levien ja bakteerien kasvu auringonvalon vaikutuksesta.
Keksinnön mukaisessa ratkaisussa käytettävä reititetty putki on edullisesti terästä.
Denitrifikaatiotavaiheessa puhdistettavaa vettä voidaan sekoittaa ja pyörittää sekä ilman että mahdollisesti typen avulla.
Kuvioissa 4 ja 5 on esitetty esimerkkinä eräs toteutustapa denitrifikaatioprosessin nopeutetuksi käynnistämiseksi. Tässä esimerkkitoteutuksessa kolmeosastoisen bioreaktorin keskimmäinen osasto Ib on suljettu kannella 10, johon on tehty kaasujen poistoaukko 15 puhdistettavasta vedestä nousevien kaasujen poistamiseksi. Poistoaukko 15 on yhdistetty puhaltimeen 16, joka syöttää putken 17 kautta reaktiokaasua ilmastusputkien 7 kautta bioreaktoriosastoon. Bioreaktoriin syötetään tyypillises15 ti reaktiokaasuna ilmaa aerobisen prosessin käyttöön. Anaerobista denitrifikaatioprosessia varten, missä nitraattina oleva typpi pelkistetään typpikaasuksi (NO3 _ -» NO2’ -> NO -> N2O ->N2), ilmaa voidaan kierrättää puhaltimen 16 avulla suljettuna kiertona, jolloin ilmassa olevaa happea liukenee ilmakuplista puhdistettavaan veteen ja kantoainekappaleiden pinnalla olevat bakteerit kuluttavat tällaisen veteen liuenneen hapen pois. Näin ollen kierrätysilma muuttuu vähitellen hapettomaksi sisältäen pääasiassa typpikaasua, jota syntyy denitrifikaatioprosessin aikana lisää. Tämän olennaisesti typpikaasusta muodostuvan kierrätyskaasun avulla kantoaine saadaan pysymään jatkuvassa liikkeessä. Kierrätetyn reaktiokaasun asemesta voidaan käyttää muuta hapetonta kaasua kantoaineen pitämiseen liikkeessä. Kantoainepetin pitämi25 nen liikkeessä jatkuvasti aikaansaa käsiteltävän veden tasaisen jakautumisen kantoaineen alueelle ja siten paremman käsittelytehon sekä kantoaineen puhtaana pysymisen. Bioreaktoriosaston kansi 10 on varustettu huohottimella 18 tasamaan paineita bioreaktoriosaston uiko-ja sisäpuolella. Puhdistettavaa vettä johdetaan halutulla virtausmäärällä denitrifikaaatioon käytettävän osaston läpi jatkuvasti tai erittäin.
Tarvittaessa osastoon voidaan välillä puhaltaa happipitoista kaasua estämään rikkivedyn muodostumista. Muut osastot la ja le, voivat olla avoimia tai kannellisia.
Keksinnön mukaista ratkaisua voidaan soveltaa myös esim, patentissa EP1971555 kuvatun bioreaktorin yhteydessä, johon bioreaktoriin kuuluu poikkileikkaukseltaan pyöreä tai soikiomainen säiliöosa ja jossa reaktorissa on ohjauselimet reaktiokaasua sisältävän fluidin syöttöelimien käyttämiseksi siten, että ne aikaansaavat kantoaineen, veden ja reaktiokaasua sisältävän fluidin pyörimisen olennaisesti säiliön poikkileikkauksen keskipisteen kautta kulkevan pyörimiskeskiviivan ympäri.
Viitenumeroluettelo säiliö
20175367 prh 24-04-2017
2a-2c
3a-3b
8
13a-13c
18 virtauksen ohjauslevy osastoiva väliseinämä reititetty putki ohjainlevy säiliön yläosa ilmaputket säiliön pohja säiliön sivuseinä säiliön kansi säiliön ensimmäinen pääty säiliön toinen pääty sulkulevy virtausaukko kaasujen poistoaukko puhallin reaktiokaasun syöttöputki huohotin

Claims (8)

1. Bioreaktori, jossa on säiliö (1), joka sisältää ainakin yhden bioreaktoriosaston (la-lc), jossa on kantoainetta, jonka pinnalle biofilmi voi kasvaa, syöttöelimet puh-
5 distettavan veden syöttämiseksi bioreaktoriosastoon (la-lc) osaston ensimmäisestä pituussuuntaisesta päästä, poistoelimet osaston (la-lc) toisessa vastakkaisessa pituussuuntaisessa päässä prosessoidun veden poistamiseksi osastosta (la-lc), elimet (7) puhdistusprosessin edellyttämän reaktiokaasun syöttämiseksi bioreaktoriosastoon, ja elimet kantoaineen ja puhdistettavan veden saattamiseksi pyörivään
10 liikkeeseen osaston sisällä, tunnettu siitä, että bioreaktoriosastoon (la-lc) on järjestetty sen pituussuunnassa ulottuva reititetty putki (4), joka on välin päässä bioreaktoriosaston sisäseinistä (8, 9) ja jonka sisäänmenopään alueessa on ohjauselimet (2a-2c, 13a-13c) puhdistettavan veden ohjaamiseksesi putken (4) ulkopuoliseen bioreaktoritilaan, josta puhdistettu vesi työntyy rei'itetyn putken (4) sisäpuolel15 le ja sieltä ulos bioreaktoriosaston (la-lc) poistopäässä olevan poistoaukon kautta.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen bioreaktori, tunnettu siitä, että säiliöön (1) on järjestetty ainakin kaksi bioreaktoriosastoa (la-lc), jotka on erotettu toisistaan väliseinämällä (3a-3b).
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen bioreaktori, tunnettu siitä, että säiliö (1) on poikkileikkaukseltaan suorakulmainen ja siinä on pohja (8), sivuseinät (9) ja kansi (10), jonka säiliön (1) yläosan alueeseen on järjestetty säiliön pituussuunnassa ulottuvat ohjainlevyt (5), jotka edesauttavat bioreaktoriosastossa (2a-2c) olevan
25 kantoaineen ja veden saattamisessa pyörimisliikkeeseen.
4. Jonkin edellä patenttivaatimuksen mukainen bioreaktori, tunnettu siitä, että ohjauselimet (2a-2c, 13a-13c) käsittävät putken (4) sisäpuolisen sulkulevyn (13a13c) ja putken ulkopuolisen ohjauslevyn (2a-2c), joka ulottuu putken (4) ulkopin-
30 nasta virtausaukon muodostavan välin päähän bioreaktoriosaston sisäseinistä (8, 9).
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen bioreaktori, tunnettu siitä, että sulkulevy (13a-13c) on muodostettu venttiilielimenä, jonka avulla puhdistettava vesi voidaan ohjata tarvittaessa rei'itetyn putken (4) sisäpuolelle ohittaen halutun bioreaktoriosaston.
6. Jonkin edellä patenttivaatimuksen mukainen bioreaktori, tunnettu siitä, että
5 rei'itetyn putken (4) materiaalina on teräs.
7. Jonkin edellä patenttivaatimuksen mukainen bioreaktori, tunnettu siitä, että ainakin yksi osasto (Ib) on varustettu kannella (10) ja elimillä (15-17) osastossa olevan reaktiokaasun kierrättämiseksi suljettuna kiertona aikaansaamaan denitrifi-
10 kaatioprosessi osastossa.
FI20175367A 2017-04-24 2017-04-24 Bioreaktori FI127756B (fi)

Priority Applications (21)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20175367A FI127756B (fi) 2017-04-24 2017-04-24 Bioreaktori
AU2018259114A AU2018259114A1 (en) 2017-04-24 2018-04-10 Bioreactor with moving carriers
CA3060032A CA3060032A1 (en) 2017-04-24 2018-04-10 Bioreactor with moving carriers
SI201830256T SI3615478T1 (sl) 2017-04-24 2018-04-10 Bioreaktor z gibljivimi nosilci
DK18727340.4T DK3615478T3 (da) 2017-04-24 2018-04-10 Bioreaktor med bevægelige bærere
LTEP18727340.4T LT3615478T (lt) 2017-04-24 2018-04-10 Bioreaktorius su judriomis atramomis
US16/606,824 US10961140B2 (en) 2017-04-24 2018-04-10 Bioreactor with moving carriers
RS20210418A RS61707B1 (sr) 2017-04-24 2018-04-10 Bioreaktor sa pokretnim nosačima
PT187273404T PT3615478T (pt) 2017-04-24 2018-04-10 Biorreator com transportadores móveis
PL18727340T PL3615478T3 (pl) 2017-04-24 2018-04-10 Bioreaktor z ruchomymi nośnikami
KR1020197030687A KR20190139877A (ko) 2017-04-24 2018-04-10 이동형 운반체를 구비한 생물반응장치
ES18727340T ES2863981T3 (es) 2017-04-24 2018-04-10 Biorreactor con portadores en movimiento
PCT/FI2018/050256 WO2018197744A1 (en) 2017-04-24 2018-04-10 Bioreactor with moving carriers
CN201880026132.8A CN110891906A (zh) 2017-04-24 2018-04-10 生物反应器
EP18727340.4A EP3615478B1 (en) 2017-04-24 2018-04-10 Bioreactor with moving carriers
RU2019133776A RU2754566C2 (ru) 2017-04-24 2018-04-10 Биореактор для очистки воды
MX2019012607A MX2019012607A (es) 2017-04-24 2018-04-10 Bioreactor con portadores moviles.
HUE18727340A HUE055147T2 (hu) 2017-04-24 2018-04-10 Bioreaktor mozgó hordozókkal
CL2019003042A CL2019003042A1 (es) 2017-04-24 2019-10-23 Bioreactor con portadores móviles.
CY20211100283T CY1124101T1 (el) 2017-04-24 2021-03-31 Βιοαντιδραστηρας με κινουμενους φορεις υποστηριξης (βιοφορεις)
HRP20210550TT HRP20210550T1 (hr) 2017-04-24 2021-04-07 Bioreaktor sa pokretnim nosačima

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20175367A FI127756B (fi) 2017-04-24 2017-04-24 Bioreaktori

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI20175367A1 true FI20175367A1 (fi) 2018-10-25
FI127756B FI127756B (fi) 2019-02-15

Family

ID=62245341

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20175367A FI127756B (fi) 2017-04-24 2017-04-24 Bioreaktori

Country Status (21)

Country Link
US (1) US10961140B2 (fi)
EP (1) EP3615478B1 (fi)
KR (1) KR20190139877A (fi)
CN (1) CN110891906A (fi)
AU (1) AU2018259114A1 (fi)
CA (1) CA3060032A1 (fi)
CL (1) CL2019003042A1 (fi)
CY (1) CY1124101T1 (fi)
DK (1) DK3615478T3 (fi)
ES (1) ES2863981T3 (fi)
FI (1) FI127756B (fi)
HR (1) HRP20210550T1 (fi)
HU (1) HUE055147T2 (fi)
LT (1) LT3615478T (fi)
MX (1) MX2019012607A (fi)
PL (1) PL3615478T3 (fi)
PT (1) PT3615478T (fi)
RS (1) RS61707B1 (fi)
RU (1) RU2754566C2 (fi)
SI (1) SI3615478T1 (fi)
WO (1) WO2018197744A1 (fi)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO346709B1 (no) * 2019-11-06 2022-11-28 Sterner As Anordning for biologisk behandling av vann for aquakulturanlegg
RU208009U1 (ru) * 2021-09-28 2021-11-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова" Биофильтр для очистки воды в рыбоводных системах

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU71293A1 (ru) * 1945-05-03 1947-11-30 И.П. Калитов Аппарат дл перемешивани жидкостей
US2740616A (en) * 1952-11-03 1956-04-03 Willie W Walden Mixer
GB912433A (en) * 1960-09-27 1962-12-05 Hartleys Stoke On Trent Ltd Improvements in gas circulation relating to sludge digestion tanks for the treatmentof sewage and industrial effluents
SU1105476A1 (ru) * 1983-06-24 1984-07-30 Томский инженерно-строительный институт Устройство дл аэрации жидкости
DE3506687A1 (de) 1985-02-26 1986-08-28 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Verfahren und vorrichtung zur biologischen reinigung von abwasser
EP0575314B2 (en) 1990-01-23 2003-12-03 Kaldnes Miljoteknologi A/S Method and reactor for purification of water
DE4009180A1 (de) 1990-03-22 1991-09-26 Bayer Ag Vorrichtung zum feststoffruecktransport in laengsdurchstroemten wirbelbettreaktoren zur abwasserreinigung mit traegerpartikeln
CA2221721A1 (en) * 1995-05-23 1996-11-28 Ebara Corporation Carrier-separating and liquid-collecting mechanism for liquid-waste treatment apparatus
JPH10304789A (ja) 1997-03-05 1998-11-17 Masuo Maruyama 魚介類養殖用底砂、これを用いた魚介類養殖飼育管、及び前記魚介類養殖飼育管を多数連結してなる養殖装置
JP4435421B2 (ja) * 1998-09-28 2010-03-17 グレン・ディー・リンドボウ 流入水ゲートを有する廃水処理タンクおよび外方に広がる部分を有する予備反応帯域部
WO2001004060A2 (en) 1999-07-12 2001-01-18 Oy Clewer Ltd Method of purifying water, suitable bacteria for the method and use thereof
PT1971555E (pt) 2006-01-04 2013-06-05 Clewer Oy Reator biológico e método para purificação biológica de água
FI20065006A0 (fi) * 2006-01-04 2006-01-04 Brandco Ab Oy Bioreaktori ja menetelmä veden biologiseksi puhdistamiseksi bioreaktorissa
KR100862184B1 (ko) 2007-03-28 2008-10-09 포항공과대학교 산학협력단 비중이 조절된 담체를 사용한 혐기/무산소 반응조, 이를 이용한 폐수처리장치 및 폐수처리방법
CN201154929Y (zh) 2007-12-04 2008-11-26 北京工业大学 污水生物脱氮与污泥减量耦合生物反应装置
AT509427B1 (de) * 2010-01-28 2016-10-15 Ingerle Kurt Verfahren und einrichtung zur biologischen abwasserreinigung
FI20116093L (fi) 2011-11-04 2013-05-05 Clewer Oy Vettä käsittelevä laitos
US20140326663A1 (en) * 2011-12-02 2014-11-06 Inter Aqua Advance A/S Biological treatment tank or tank series with air-lift and biocarriers
RU2505487C2 (ru) * 2011-12-19 2014-01-27 Закрытое акционерное общество "Высокоэффективные электрозарядные технологии и оборудование" (ЗАО "ВЭТО") Многосекционный контактный резервуар для обработки воды озоном
JP6022536B2 (ja) * 2012-03-09 2016-11-09 メタウォーター株式会社 排水の処理装置、排水の処理方法、および排水の処理システム、並びに制御装置、制御方法、およびプログラム
US8871094B2 (en) * 2012-07-30 2014-10-28 R N Industries, Inc. Wastewater treatment facility and bioreactor for treating wastewater from oil and gas exploration and production
CN205527968U (zh) * 2016-01-27 2016-08-31 北京中电加美环保科技有限公司 一种生物流化床

Also Published As

Publication number Publication date
AU2018259114A1 (en) 2019-10-31
WO2018197744A1 (en) 2018-11-01
CN110891906A (zh) 2020-03-17
MX2019012607A (es) 2020-02-05
FI127756B (fi) 2019-02-15
DK3615478T3 (da) 2021-04-12
EP3615478B1 (en) 2021-03-10
HUE055147T2 (hu) 2021-11-29
CL2019003042A1 (es) 2020-03-27
PT3615478T (pt) 2021-04-09
KR20190139877A (ko) 2019-12-18
CY1124101T1 (el) 2022-05-27
CA3060032A1 (en) 2018-11-01
ES2863981T3 (es) 2021-10-13
HRP20210550T1 (hr) 2021-05-28
US10961140B2 (en) 2021-03-30
RU2019133776A (ru) 2021-05-25
SI3615478T1 (sl) 2021-07-30
RS61707B1 (sr) 2021-05-31
EP3615478A1 (en) 2020-03-04
RU2754566C2 (ru) 2021-09-03
PL3615478T3 (pl) 2021-08-02
US20200048120A1 (en) 2020-02-13
RU2019133776A3 (fi) 2021-05-25
LT3615478T (lt) 2021-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6810038B2 (ja) 水処理用モジュール、反応装置、システム及び水処理方法
JP2011110520A (ja) 有機性排水処理装置および有機性排水処理方法
WO2018198422A1 (ja) 膜分離活性汚泥処理装置及び膜分離活性汚泥処理方法
FI127756B (fi) Bioreaktori
JP4440826B2 (ja) 膜分離オキシデーションディッチ
JP4409532B2 (ja) 畜産廃水及び糞尿等のような高濃度の窒素を含む汚廃水の処理装置及びその処理方法
JP7016623B2 (ja) 膜分離活性汚泥処理装置及び膜分離活性汚泥処理方法
KR20190108327A (ko) 탈질용 담체 어셈블리 및 이를 구비하는 무산소조
JP2014113511A (ja) 膜分離設備および膜分離設備の運転方法
JP2009261994A (ja) 排水の処理方法及び処理装置
JP7016622B2 (ja) 膜分離活性汚泥処理装置及び膜分離活性汚泥処理方法
JP4938582B2 (ja) 下水処理用の反応槽
JP2019076887A (ja) 汚水処理装置及び汚水処理方法
KR101303820B1 (ko) 상하향류 완전혼합 탈질및탈인 수처리 장치
JP7220740B2 (ja) 膜分離活性汚泥処理装置及び膜分離活性汚泥処理方法
WO2021131485A1 (ja) 微生物反応槽
KR200220344Y1 (ko) 오수 이송수내의 공기 분리/제거 및 이송수 혼합장치
JPS5934438B2 (ja) 有機性廃水の処理装置
JP2009154144A (ja) 気液混合装置ならびに気液混合方法
KR100914690B1 (ko) 폐수처리장치
KR200367958Y1 (ko) 하폐수 처리시스템의 생물막여과 처리장치
JPH0630782B2 (ja) 汚水の生物処理装置
JP2019034295A (ja) 水処理装置
JP2009297697A (ja) 水処理装置
JPH10296281A (ja) 排水処理システム

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 127756

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B