NL8500634A - Inrichting voor de anaerobe zuivering van afvalwater. - Google Patents

Description

N.o. 32969 m 1

Aanvraagster noemt als uitvinder: Sjoerd Hubertus Jozef Veilinga.

Korte aanduiding: Inrichting voor de anaerobe zuivering van afvalwater.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor de anaerobe zuivering van afvalwater, omvattende een vat met een boven een gistingsruimte aangebrachte bezinker, gevormd door tenminste twee lagen gasopvangkappen die zodanig overlappend zijn geplaatst dat de uit 5 de gistingsruimte opstijgende gasbellen altijd worden opgevangen, boven de gasopvangkappen aangebrachte overstrocmgoten voor gezuiverd water , en middelen voor het toevoeren van afvalwater naar de gistingsruimte.

Een dergelijke inrichting wordt in de praktijk vaak aangeduid met de term U.A.S,B.-reaktor waarbij U.A.S.B. staat voor 10 "Upflcw Anaerobic Sludge Blanket".

De bez inker van bekende inrichtingen van bovengenoemd type bestaat uit twee lagen gasopvangkappen; elke kap van de onderste laag is door een schuine pijp verbonden met een kap van de bovenste laag.

15 Al het opgevangen gas stroomt vanuit de kappen van de bovenste laag naar een gasafvoerleiding die bijvoorbeeld met een gashouder in verbinding staat.

Dit bekende type afvalwaterzuiveringsinstallatie vertoont het nadeel dat als gevolg van turbulentie slib en water in de 20 bezinker onvoldoende van elkaar worden gescheiden, hetgeen een nadelige invloed op het rendement van de installatie heeft.

Deze turbulentie wordt onder andere veroorzaakt doordat er opwaartse stromingen ontstaan in de settler, veroorzaakt door minuscule kleine gasbelletjes. Deze gasbelletjes ontstaan doordat 25 water op grotere diepte meer gas in oplossing kan hebben dan water aan de oppervlakte. Bij opwaartse stroming zal deze oververzadiging van gas in de vorm van belletjes uit het water treden.

Als er eenmaal een dergelijke stroming is ontstaan houdt deze zichzelf in stand doordat deze als gaslift gaat werken en 30 water uit grotere diepte haalt.

Dit heeft als gevolg dat er te grote vertikale en horizontale stromingen (van opgaande naar neergaande stroom) in de settler ontstaan.

85 00 6 34 w ( 2

Met de uitvinding wordt beoogd dit nadeel te ondervangen en een anaerobe zuiveringsinstallatie van het in de aanhef genoemde type te verschaffen, waarbij tenminste de zone nabij de over-strocmgoten vrij van turbulentie is en bijgevolg de scheiding tussen 5 slib en water optimaal is.

Volgens de uitvinding is de inrichting hiertoe gekenmerkt doordat de bezinker bestaat uit drie lagen gasopvangkappen, waarbij elke gasopvangkap van de bovenste laag recht boven een gasopvangkap van de onderste laag is geplaatst.

10 De enige toegelaten stroming is de stroming van effluent? door af nemende druk vrijkomende gasbellen worden opgevangen door de bovenste laag gaskappen en kunnen het bezinken van slib niet verstoren.

De extra laag gasopvangkappen leidt tot een verbete-15 ring van de gasopvang en dus tot een vermindering van eventuele stankoverlast.

Ook wordt een betere afremming van horizontale stromingen bereikt.

Het in de onderste laag gasopvangkappen opgevangen 20 gas dient op beheerste wijze aan de gasafvoer te worden afgegeven en niet in de bovenste vloeistoflaag te worden losgelaten,

Hiertoe hebben de gasopvangkappen van de bovenste en middelste laag een direkte aansluiting op de gasafvoerleiding terwijl de gasopvangkappen van de onderste laag elk een gasverbinding hebben 25 met een gasopvangkap van de bovenste laag.

Om te verhinderen dat het van de onderste kappen afkomstige gas in de zich in de bovenste kap bevindende vloeistof turbulenties zou veroorzaken, verdient het de voorkeur dat de gasverbinding tussen de kap van de onderste en een kap van de bovenste 30 laag bestaat uit een vertikale opvoerpijp, die uitmondt boven het vloeistofniveau dat tijdens bedrijf in de bovenste kappen wordt gehandhaafd.

De vertikale verbindingspijpen tussen de gasopvangkappen van de onderste laag en die van de bovenste laag zijn van een 35 dusdanige doorsnede dat deze pijpen niet als gaslift kunnen werken, tevens is de intrede van het gas zodanig uitgevoerd, dat er een circulatie in deze vertikale pijp ontstaat die voorkomt dat er een extreme drijflaag in ontstaat,

Het gas wordt uit de onderste gaskoppen op zodanige 8500634 3 ~ .

wijze afgevoerd, dat er in de top van de kap een gaskanaal ontstaat, zodat er door het transport van het gas naar het afvoerpunt geen waterstromingen ontstaan in langsrichting.

Om in de vertikale verbindingspijpen tussen de gas-5 opvangkampen van de onderste laag en die van de bovenste laag een goede scheiding tussen vloeistof en gas te bereiken kunnen de vertikale qpvoerpijpen aan de onderzijde zijn vernauwd door een schuine glij-plaat.

Een bezwaar van bekende Ü.A,S.B.-reaktoren is voorts 10 dat de gasopvangkappen dezelfde lengte hebben en de vierkante bezinker binnen de cirkelvomige doorsnede van het reaktorvat is geplaatst.

Deze konstruktie heeft schuine geleidingsschotten nodig die het buiten de bezinker opstijgende gas opvangen en naar de bezinker leiden.

15 Dit gas veroorzaakt horizontale stromingen die de bezinking kunnen verstoren.

Beoogd wordt dit bezwaar op te heffen en hiertoe strekken de gasopvangkappen zich aan beide einden tot nabij de cilindrische vatwand uit.

20 De vergroting van de bezinker door de verlenging van de gasopvangkappen heeft bovendien een verbetering van rendement per vierkante meter oppervlak van de installatie tot gevolg.

De uitvinding zal nu aan de hand van de figuren, waarin een uitvoeringsvoorbeeld is weergegeven, nader worden 25 toegelicht.

Figuur 1 toont een axiale doorsnede, en

Figuur 2 toont een dwarsdoorsnede van een anaerobe afvalwaterzuiveringsinstallatie.

De weergegeven inrichting omvat een cilindrisch vat 30 1, in het bovenste gedeelte waarvan een bezinker is geplaatst die wordt gevormd door drie lagen gasopvangkappen.

De kappen van de onderste laag zijn met 2, die van de middelste laag met 3 en die van de hoogste laag met 4 aangeduid.

Elke kap 4 van de bovenste laag bevindt zich recht 35 boven een kap 2 van de onderste laag.

De kappen 2 van de onderste laag overlappen de kappen 3 van de middelste laag.

Een stelsel van stijlen 5, verbindingsbalken 6 en elkaar kruisende steunbalken 7 zorgt voor de ondersteuning van de 8500634 4

• V

opvangkappen.

De bovenkant van het vat 1 is afgedekt met een stelsel van lange gebogen kunststofkappen 8 en loopbanen 9.

Dit stelsel rust op de elkaar kruisende steunbalken 5 7.

Overloopgoten 11 voor gezuiverd water zijn tussen de gasopvangkappen 3 en 4 aangebracht.

Deze goten 1 zijn via verbindingspijpen 12 verbonden met hoofdafvoerpijpen 13 en 14.

10 De gasopvangkappen 3 en 4 van respektievelijk de middelste en hoogste laag hebben een direkte aansluiting op een hoofdafvoerpijp 15 voor gas, die bijvoorbeeld naar een gashouder leidt.

Ook de gasopvangkap 2 van de onderste laag is via een vertikale opvoerpijp 17 in verbinding gesteld met een gasopvangkap 4 15 van de hoogste laag.

De inrichting werkt als volgt:

Op de bodem van het vat is een laag anaerobe slib aangebracht.

Via een toevoersysteem 10 wordt afvalwater goed 20 verdeeld in het vat toegevoerd.

Door anaerobe fermentatie wordt het organische materiaal omgezet in methaan dat gedeeltelijk in het water oplost en gedeeltelijk in de vorm van gasbellen opstijgt.

De vloeistofspiegel stijgt door het toegevoerde 25 afvalwater totdat het niveau van de overstrocmrand van de goten 11 wordt bereikt.

Het gezuiverde water strocmt in die goten en wordt via de leidingen 12, 13 en 14 af gevoerd.

Het opstijgende gas wordt opgevangen in de gasopvang- 30 kappen 2, 3 en 4.

Het gas in de kappen 3 en 4 zal direkt in de gasafvoerpijp 15 strcmen, terwijl het gas in de onderste kappen 2 via de vertikale opvoerpijpen 17 in de bovenste kappen 4 en vandaar in de gasafvoerpijp 15 wordt gevoerd.

35 De gasafvoer in de pijp 15 is zodanig ingesteld, dat het vloeistofniveau in de kappen 3 en 4 lager is dan het algemene vloeistofniveau dat door de hoogte van de overstrocmrand van de goten 11 wordt bepaald.

85 0 0 6 3 4 r 5

Er is voor gezorgd dat de bovenrand van de vertikale pijpen 17 boven het verlaagde vloeistofniveau in de bovenste kappen 4 steekt, waardoor de vloeistof in die kappen 4 niet in turbulentie kan geraken.

5 Omdat de onderkant van de pijpen 17 van een vernau wing in de vorm van een schuin glijvlak 18 is voorzien, kan binnen de pijpen het bezonken slib langs de glijvlakfcen 18 terugstrcmen in de richting van de fermentatiezone.

Van belang is dat het water zonder turbulenties naar 10 de overloqpgoten stroomt.

Alleen dan wordt een goede scheiding tussen het gezuiverde water en de meegesleepte slibdeeltjes bereikt.

Het afgescheiden slib kant terecht op de bovenvlakken van de gasopvangkappen 2, 3 en 4 en glijdt langs deze vlakken naar 15 beneden in de richting van de gistingsruimte onder de bezinker.

Voor het bewerkstelligen van een turbulentie-vrije waterstroming is het volgens de uitvinding van wezenlijk belang dat de bezinker uit drie lagen gasopvangkappen bestaat.

De bovenste opvangkappen dienen voor het opvangen van 20 het gas dat vrijkomt door de oververzadiging en voorkomen dat de turbulentie die door deze micro-gasbelletjes ontstaan, tot in de eigenlijke settlingzone doordringt.

Binnen de pijpen 17 wordt een circulatiestroming teweeggebracht met aan de ene zijde een opgaande gashoudende stroom en 25 aan de andere zijde een neergaande gasvrije water-slib stroom.

Deze circulatie blijft beperkt binnen de pijpen 17, omdat de uitmonding van de pijpen 17 boven het vloeistofniveau ligt.

Indien zich in de kappen 4 een drijflaag zou hebben gevormd, kan deze worden verbroken door de gasdruk te verlagen tot een 30 waarde waarbij de bovenrand van de pijpen 17 onder het vloeistofniveau komt.

De weergegeven bezinker is opgebouwd uit rechte gasopvangkappen.

Bij kleine reaktoren kan aan ronde concentrisch 35 geplaatste kappen worden gedacht.

De rechte kappen Iepen door tot aan de cmtreksrand van het vat.

Dit betekent dat het oppervlak van de geleidings- 8500634 6 • · » schotten (zoals 19 in de figuren) die naast de bezinker binnen het vat zijn opgesteld, tot een minimum kan worden beperkt.

Deze schotten hebben het nadeel dat zij het gas in horizontale richting geleiden en dat de daardoor veroorzaakte horizon-5 tale stromen de bezinking verstoren.

Bovendien zal bij een bepaald reaktoroppervlak en een groter bezinkoppervlak de gasbelasting (m3 gas/m3/uur) en de hydraulische belasting (m3 effluent/m3/uur) worden verlaagd, hetgeen tot een grotere maximale belasting van de reaktor leidt.

10 Binnen het kader van de conclusies zijn verschillende wijzigingen van de weergegeven en beschreven inrichting mogelijk.

8500634

Claims (5)

1. Inrichting voor de anaerobe zuivering van afvalwater, omvattende een vat met een boven een gistingsruimte aangebrachte bezinker, gevormd door tenminste twee lagen van gasopvangkappen, die zodanig overlappend zijn geplaatst dat uit de gistingsruimte op- 5 stijgende gasbellen altijd worden opgevangen, boven de gasopvangkappen aangebrachte overstroomgoten voor gezuiverd water, en middelen voor het toevoeren van afvalwater naar de gistingsruimte, met het kenmerk, dat de bezinker bestaat uit drie lagen gasopvangkappen (2, 3, 4) waarbij elke gasopvangkap (4) van de bovenste laag recht boven een 10 gasopvangkap (2) van de onderste laag is geplaatst.

2. Inrichting volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de gasopvangkappen van de bovenste en middelste laag (4 resp. 3) een direkte aansluiting hebben op de gasafvoerleiding (15) en de gasopvangkappen (2) van de onderste laag elk een gasverbinding 15 (17) hebben met de gasopvangkap 4 van de bovenste laag.

3. Inrichting volgens conclusie 2, m e t h e t kenmerk, dat de gasverbinding tussen een kap (2) van de onderste en een kap (4) van de bovenste laag bestaat uit een vertikale opvoer-pijp (17) die uitmondt boven het vloeistofniveau dat tijdens bedrijf in 20 die bovenste kap wordt gehandhaafd.

4. Inrichting volgens conclusie 3, m e t h e t kenmerk, dat de vertikale cpvoerpijpen (17) aan de onderzijde zijn vernauwd door een schuin glijvlak (18).

5. Inrichting volgens één van de voorgaande conclu- 25 sies met een cilindervormig vat met rechte gasopvangkappen, met het kenmerk, dat deze gasopvangkappen (2, 3, 4) zich aan beide einden tot nabij de vatwand uitstrekken. *** 85 0 0 6 3 4