SE538149C2 - Förfarande för rening av och avskiljning av förorenande ämnen och fosforföreningar från förorenat vatten - Google Patents

Abstract

Sammandrag Uppfinningen avser ett forfarande for rening av fororenat vatten (2) samt avskiljning av forore5 nande amnen och fosforforeningar (1) fran fororenat vatten (2). Enligt forfarandet later man blanda tra- aska eller annan aska (3) i det fOrorenade vattnet (2) samt later igangsatta elektrolys i blandningen far Astad- kommande av separation och avskiljning av fororeningar och fosforforeningar fran den fororenade v&tskan (2).

Description

Forfarande fOr rening av och avskiljning av fororenande amnen och fosforforeningar fran fororenat vatten.

Foreliggande uppf inning avser ett forfa5 rande for rening av och avskiljning av fororenande amnen och fosforforeningar fran fororenat vatten.

Huvudandamalet med den foreliggande uppfinningen är att finna ett enkelt, miljovanligt och effektivt forfarande for att astadkomma rening av och avskilj- fling av fororenande amnen och fosforforeningar frail farorenat vatten sasom t.ex. fran enskilda avloppsreningsverk eller i samband med andra liknande reningsanlaggningar och utan att behava nyttja kemikalier eller andra onodigt och kostnadskravande medel harf8r, med risk fOr miljoforsto- ring.

Sagda andamal mojliggares genom ett farfarande av ovan angivet slag, som i huvudsak kannetecknas darav, att man later blanda i traaska eller annan aska i det fororenade vattnet samt igangsatter elektrolys i blandningen varigenom separation och avskiljning sker.

Uppfinningen beskrives nedan med hanvisning till de bifogade ritningarna, pa vilka Fig 1-6 schematiskt visar forloppet vid rening av fororenat vatten i olika steg och frekvenser i 25 en behallare, varvid Fig 1 visar ett ihallningsskede av aska i den vatska som onskas renas, Fig 2 visar forloppet under elektrolysbehandling av vatskan, Fig 3 visar bildandet av en kaka av fororeningar pa ytan av vatskan, Fig 4 visar forlopp av fanning av sagda kaka mot behallarens batten, 1 Fig 5 visar renat vatten i behAllaren, och Fig 6 visar uttag av renat vatten respektive pA botten av behAllaren liggande fororening innan kakan med fororeningar sedimenterat, Fig 7-12 visar anlAggning fOr genomforande av f8rfarandet samt i densamma ingAende olika delar och dess anvAndning, varvid Fig 7 visar i perspektiv exempel pA en anlAggning med plastbehAllare, Fig 8 visar ytterligare exempel pA anlAgg- ning i verksamt begynnelselAge, och med behAllaren bildad av glas, Fig 9 visar anlAggningen med ingAende stramkAlla, Fig 10-11 visar anlAggningen i verksamt lAge med visad ytbelagen kaka av fOroreningen, och Fig 12 visar anlAggningen i slutrenande lAge med visade bottenavlagringar och avlAgsnandet av ytkakan.

Genom ett flertal forsok har det visat sig att aska, namligen vanlig vedaska frAn forbrAnning av gran, tall och lovtrAd av olika slag, och som enkelt erhAlles frAn brasor i t.ex. spisar, utgor naturens egen katalysator for omvandling och/eller Andring av olika amnens egenskaper pA biokemisk vAg. Med ytterligare hjalp av elektrolys, liknande effekt som erhAlles frAn Askan i naturen i det fria, kan man nu med hjalp av denna sagda katalysator Astadkomma en separation av oonskade ingredienser i t.ex. fOrorenat vatten. Forsaken visar klart att askan ar en forutsAttning for att kunna genomfOra fOrfarandet med onskat resultat, d.v.s. rening av den aktuella vAtskan. Utan aska sker ingen separation av ingAende delar av vAtskan under en rimlig tidsperiod utan i stAllet sker 2 det pa naturens eget satt over en Fang tidsperiod genom klarning och sedimentering.

Aven annan slags aska an traaska kan nyttjas, exempelvis aska fran brunkol och/eller stenkol.

Genom motstandsmatning har aven konstate- rats att rent vatten (drickbart) har ett betydligt hogre motstand an fororenat vatten pa grund av olika salters och faroreningars inverkan. Det har ¥ visat sig att motstandet andras pa varierande satt genom innehallets paver- kan. Gasbubblor vid katoden och som tyder pa syrgas, har kunnat iakttagas. Vid anoden har kunnat konstateras bildande av vita tradar (skagg) och ett finmaskigt nat vilket kan tyda pa bildandet av aminosyror, proteiner eller liknande.

Forsok har aven gjorts med elektroder av olika material i viss utstrackning dar elektroder av jamn visat sig vara bast. Vid forsok med elektroder av typen massingslaglod kunde konstateras att gran argliknande del bildades vid anoden som en del i den flytande kakan. vid forsok med avloppsvatten fran en tre- kammarbrunns 2:a kammare med elektroder av jam n i elektrolys kunde direkt konstateras att vatskan svartnade. Troligen bildades jarnoxid i nagon reaktion i samband med elektrolysen. Vatskan klarnade efter viss tid samt att en flytande kaka hade bildats av olika ingredienser i vatskan. Denna flytande kaka sedimenterar sedan under en langre tidsperiod i olika steg. Mellan den flytande kakan samt lite rester pa batten klarnade vatskan ganska snart.

For forsaken har anvants 12 volt likstram samt vanlig vedaska fran mestadels gran och lavtrad som tillsatts samtidigt med kopplande av stremkallan. Behallare far forsaken har varit sterre glasburkar far att mini- 3 mera ovidkommande amnen samt far att kunna se och iakttaga eventuella forandringar.

UtifrAn observation i forsok enligt ovanstaende, med forsok till beskrivning, har senare utveck- lats en biokemisk reaktor grundad pa observationer av repeterbara forsok avsedd f8r undersokning av vatskan mellan den flytande kakan och det sedimenterade materialet pA botten.

Vid en forsta korning i denna reaktor anvAndes dricksvatten, dels for rengoring, dels far prov. Vatskan svartnade som ovan samt klarnade ganska snart. Den flytande kakan var mycket obetydlig (drickbart vatten). Den avtappade vatskan i behAllaren blev kristallklar samt att ett visst brunt sediment har bildats. Efter senare forsok kanske man kan frAga sig om detta var den i vattnet losta fosforn samt eventuella rester av jam.

NAsta forsok innebar avloppsvatten frAn andra kammaren i en avloppsbrunn. Vatskan svartnade pa samma satt som tidigare forsok med aska. Under detta for- sok anvandes mindre mAngd aska varvid processen forlangdes i tid raknat. PA morgonen hade vatskan klarnat och kunde tappas upp i en starre glasburk for iakttagelser efter processen. Etter nAgra timmar kunde iakttagas en pAgAende process, med flockning i vatskan. FArgen bOrjade Andras till grant. Efter nagra timmar var vatskan morkgron. Tre dagar efter upptappningen i glasburken hade vatskan klarnat helt samt att ett brungult sediment hade bildats. Tiden maste narmare kontrolleras mellan upptappning och fArdig fallning, eftersom overraskningen stallde till det.

Vid senare litteraturstudier tyder fenomenet pa en omvandling av fosfor i vatskan, fosforylering i en milj8 med jarnoxid vilket skulle ge den grana fArgen. Med ovanstAende observationer som grund, menar jag att med hjalp 4 av aska som katalysator i elektrolytisk process kunna avlagsna f6rorenande amnen samt fanning av fosfor och fosforforeningar fran min biokemiska reaktor. Forsaken har skapat majligheten att pavisa reningsverkens paverkan i miljon (recipient) genom studier fran utgaende (renat avloppsvatten) samt dess paverkan av det pavaxta materialet vid anoden som visat sig vara mycket kansligt for exempelvis jarnsulfat. Detta resulterade omgaende i ett svartnande och hopskrumpet nat liknande bottendOd som man kan iakttaga i havet utanfOr kommunala reningsverk.

Majligheter finnes att genom skumning avlagsna den flytande kakan med fOroreningar frail vatska. Ytterligare mOjligheter skapas att kunna ta tram olika fraktioner fran den flytande kakan genom att en biokemisk reaktion pagar med en fanning av olika lager under en langre Lid, med barjan underst pa kakan. Den tredje majligheten är enligt ovan beskrivning att ta vatskan direkt efter klarning fran den svarta fargen samt lata den sjalvgaende processen i denna vatska utfora omvandling samt fanning av fosfor och fosforfOreningar. Det fallda materialet kan sedan avlagsnas fran processen. Bottensediment fran oaktiva delar i askan mm kan mekaniskt avlagsnas frail processen.

Den svarta fargen fran bOrjan av processen samt den klarnande delen kan utnyttjas fOr reglering av processens genomforande. Den klara vatskans farg efter reaktorn samt den grOna fargen vid processen, klarnande efter fosforomvandlingen och f&llningen kan utnyttjas vid regleringen av processen.

Enligt uppfinningen innefattar ett fOrfa- rande fOr rening och avskiljning av fOrorenande amnen 1 fran fOrorenat vatten 2 att man later blanda i traaska eller annan aska 3 i det fororenade vattnet 2 samt later igangsatta elektrolysbehandling av den sagda blandningen 4. Darigenom sker separation och biokemiskt avskiljning av icke Onskvarda fororeningar. Darvid nyttjar man traaska eller annan aska 3 erhallen fran en spis eller nagon annan lamplig eldstad eller fOrbranningskalla.

For elektrolysbehandlingen nyttjar man elektroder 5, 6 av jam, varigenom blandningen 4 forst svartnar i det nyttjade karl 7, for att efter viss tid klarna. Darvid har en flytande kaka 8 bildats ovan vattnet 2 av innehallande fororeningar och fosforforeningar 1 i det fororenade vattnet 2. Efter viss tid later man avtappa renat vatten 9 fran karlet 7 efter det att den sagda kakan 8 med fororeningar 1 dari sedimenterat och att rester 11 darav bildats pa botten 10 av det karl 7 som nyttjas vid det sagda forfarandet. Alternativt kan man genom ej visad men allmant kand skumning lata avlagsna kakan 8 innan sedimentering av densamma sker for senare behandling. Detta kan ske i ett enda skede eller successivt allteftersom kakan 8 hailer pa att bildas alternativt kan filtre- ring utnyttjas nar kakan sedimenterat/sedimenterar fOr erhallande av olika delar i innehallet.

Lampligt ar att lata rena avloppsvatten som mottages efter grovavskiljning i sa kallade trekammar- brunnar, i reningsverk eller i andra liknande anlagg- ningar. Darvid tager man avloppsvatten fran en sagda trekammarbrunns tredje kammare fOr rening. Efter viss tid fran iblandning av traaska eller annan aska 3 och elektrolys av blandningen 4 klarnar avloppsvattnet efter bildande av en flytande kaka 8 av fororeningar och fosfor- foreningar 1 och sedimentering av densamma eller Ater-faring till tidigare steg, liknande aktiv slamprocess for senare slamsugning sa att avtappning av renat avloppsvatten 9 sker skilt fran kvarvarande rester 11 av forore- 6 ningar pa botten 10 av brunnen eller annat nyttjat karl i vilket sagda rening Astadkommes. Eftersom vatskan 2 i karlet 7 andrar farg kan man lata styra f6rfarandet efter de farger som bildas under forfarandets gang.

Avlagsning av den flytande kakan 8 pa vatskan 2 i karlet 7 sker genom foljande atgarder: att man later skumma av den flytande kakan 8, eller att man later ta fram olika fraktioner fran den flytande kakan 8 genom att en biokemisk reaktion pagar med en fallning av olika lager av fororeningar och fosforfareningar under viss tid med borjan underst pa den flytande kakan, eller att man later ta ut vatskan 2 direkt efter klar- ning fran markfargad vatska och sedan later en sjalvgaende process i sagda vatska 2 utfora omvandling samt utfallning av fosfor och fosforforeningar varefter det utfallda materialet avlagsnas och bottensediment 11 fran den joke aktiva delen av askan 3 och ovrigt innehAll mekaniskt avlagsnas fran karlet 7.

En anlaggning 20 som lampar sig speciellt fOr genomforande av ett forfarande enligt uppfinningen far att astadkomma rening av vatska 2 och avskiljning av fororenande amnen 1 fran ferorenat vatten 2 innefattar foljande: Ett }car]. 7 bildat av foretradesvis glas eller annat kemiskt neutralt material. Elektroder 5, 6 for elektrolysbehandling av det foreorenade vattnet 2 som ar mottagbart i sagda karl 7 samt traaska eller annan aska 3, foretradesvis i pulverform bildar separationsmedel for fororeningar 1 i fororenat vatten 2 under begransad Lids-period. 7 Sagda elektroder 5, 6 till elektrolysbehandlingen bestar av jam. Vedaskan 3 am frail barr- eller lovtr&d. Nyttjas annan aska 3 kan denna vara t.ex. frAn brunkol och/eller stenkol. Elen till elektrolysbehand- lingen am foretradesvis likstrom. Vid forsok erhallen fran foretradesvis 12 volt, exempelvis ett bilbatteri 21. Karlet 7 till anlaggningen 20 uppvisar foretradesvis Atminstone en del som ãr genomsynlig utifran. Anlaggningen 20 kan innefatta medel 22 for avtappning av renad vatska 9 frail sagda karl 7, innan kakan 8 barjat sedimentera biokemiskt, exempelvis am en kran anordnad vid karlets nedre parti men pa en niva 23 ovanfor ett omrade 24 pa botten 10 i karlet 7 dar avlagringar av fororeningar 1 bildas.

Funktion och beskaffenhet av uppfin- ningen torde ha forstAtts klart av det ovan angivna och med kannedom aven am det pa ritningarna visade men uppfinningen am naturligtvis inte begransad till de ovan beskrivna och pa de bifogade ritningarna visade utforandena. Modifieringar am mojliga, sarskilt nar det galler de olika delarnas beskaffenhet, eller genom anvandande av likvardig teknik, utan att man frangar skyddsomradet for uppfinningen, sasom den definieras i patentkraven. 8

Claims (1)

Patentkrav 1. Farfarande far rening av och avskiljning av fororenande amnen och fosforforeningar (1) frail farore- nat vatten (2), kannetecknat darav, att man later blanda i traaska eller annan aska (3) i det farorenade vattnet (2) samt igangsatter elektrolys i blandningen (4) varigenom separation och avskiljning sker. 10 2.Parfarande enligt patentkrav 1, kanneteck- nat darav, att man nyttjar traaska eller annan aska (3) frail spis eller annan farbranningskalla. 3. Forfarande enligt nagot av patentkraven 1-2, kannetecknat darav, att man nyttjar elektroder (5, 6) av jam n vid elektrolysbehandlingen varigenom blandningen (4) forst svartnar i det 'car' (7) man nyttjar vid genomfarandet av farfarandet for att efter viss tid klarna och att en flytande kaka (8) bildas av innehallande forore- ningar och fosforforeningar (1) i det fororenade vattnet (2). 4. Farfarande enligt patentkrav 3, kanneteck- nat darav, att man efter viss tid later avtappa renat vatten (9) efter det att den sagda kakan (8) med faroreningar och fosforfareningar (1) sedimenterat och rester (11) bildats pa botten (10) av det karl (7) som nyttjas vid sagda forfarande eller att man genom skumning innan sedimentering sker later avlagsna kakan (8) med forore- ningar i ett skede eller successivt allteftersom den bildas eller genom filtrering nar kakan (8) sedimenterat/sedimenterar f6r erhallande av olika delar i innehallet. 9 5. Forfarande enligt nagot av ovan angivna patentkrav, kannetecknat darav, att man later taga avloppsvatten fran en trekammarbrunns tredje kammare fOr reningsverk efter 5 grovavskiljning och sandfangrening, och att efter viss tid fran iblandning av traaska eller annan aska (3) och elektrolys av blandningen (4) klarnar avloppsvattnet efter bildande av en flytande kaka (8) av fororeningar (1) och sedimentering av densamma, sa att avtappning av renat 10 avloppsvatten (9) sker skilt fran kvarvarande rester av fororeningar pa botten (10) av nyttjat karl (7) i vilket sagda rening Astadkommes. 6. Forfarande enligt patentkrav 5, kanneteck- nat darav, att man later styra forfarandet efter de farger som bildas under forfarandets gang pa vatskan (2) i karlet (7). 7. Forfarande enligt nagot av patentkraven 5-6, kannetecknat darav, att man avlagsnar den flytande kakan (8) med fororeningar fran vatskan (2) genom: 1. skumning av den flytande kakan (8), 2. att lata La fram olika fraktioner fran den flytande kakan (8) genom att en biokemisk reaktion pagar med en fanning av olika lager av fororeningar under viss tid med borjan underst pa den flytande kakan (8), eller 3. att lata ta ut vatskan (2) direkt efter klarning frail morkfargad vatska och lata en sjalvgaende process i sagda vatska (2) utfora omvandling samt utfallning av fosfor och fosforforeningar varefter det utfallda materialet avlagsnas, och att sedan bottensediment (11) fran den icke aktiva delen av askan (3) och ovrigt innehall mekaniskt avlagsnas fran karlet (7). 10 1/ --\ \ \ \ 1 \ \ ■--- \ \i -------------/:( 0, (0!,‘ (\‘\; '/--)\ .---- )) () ._ ) C\I «11, /// ( - ( (7; ri/ , / ., 0 LL

1. 13 9 .0Id 1R \ \ 6/ ZZ 9W 0 Z6 9 'Old N I. Z 3/ N. CO ......... . 7.. . ............ • ............. ............ ............ ............ • ........... . ............. .......... ......... " .