NO20140141A1

NO20140141A1 - Reduksjon av mengden av svovelforbindelser i en svovelforbindelseskontaminert spillvannstrøm, ved å benytte et behandlingssystem for granulært slam

Info

Publication number: NO20140141A1
Application number: NO20140141A
Authority: NO
Inventors: Rune Bakke; Wolfram Franke; Carlos Antonio Saldias Dinamarca
Original assignee: Yara Int Asa
Priority date: 2014-02-05
Filing date: 2014-02-05
Publication date: 2015-08-06
Also published as: CA2937456A1; WO2015118048A1; EP3102543A1; IL246813A0; SA516371602B1; US20170073259A1; US10059610B2

Description

Oppfinnelsens område

Oppfinnelsen vedrører en behandlingsprosess for granulært slam for reduksjon av mengden av svovelforbindelser i en svovelforbindelseskontaminert spillvannstrøm ved å fjerne og bryte ned svovelforbindelsene fra den

svovelforbindelseskontaminerte spillvannstrømmen. Svovelforbindelsene er mer spesifikt uorganiske svovelforbindelser, og mest spesifikt hydrogensulfid (H2S). Spillvannstrømmen er mer spesifikt en industriell spillvannstrøm, og mest spesifikt en spillvannstrøm fra den petrokjemiske industrien. I prosessen blir et behandlingssystem for granulært slam benyttet som inneholder anaerobe mikroorganismer. Prosessen ifølge oppfinnelsen omfatter trinnene med å kontakte den svovelforbindelsesinneholdende spillvannstrømmen med de anaerobe mikroorganismene og oksidasjon av minst en del av svovelforbindelsene i den svovelforbindelseskontaminerte spillvannstrømmen ved de anaerobe mikroorganismene, noe som fører til en svovelforbindelsesutarmet spillvannstrøm.

Oppfinnelsen vedrører videre et behandlingssystem for granulært slam som er anbrakt for å redusere mengden av svovelforbindelser i en

svovelforbindelseskontaminert spillvannstrøm. Be3handlingssystemet for granulært slam omfatter anaerobe mikroorganismer som er i stand til å oksidere svovelforbindelsene. Disse anaerobe mikroorganismene er anbrakt for å bli kontaktet med svovelforbindelsene i den svovelforbindelseskontaminerte spillvannstrømmen og for å oksidere minst en del av svovelforbindelsene i den svovelforbindelseskontaminerte spillvannstrømmen, noe som fører til en svovelforbindelsesutarmet spillvannstrøm.

Oppfinnelsen vedrører til slutt anvendelsen av et behandlingssystem for granulært slam ifølge oppfinnelsen og som beskrevet ovenfor, for å redusere mengden av svovelforbindelser i en svovelforbindelseskontaminert spillvannstrøm.

Bakgrunn for oppfinnelsen

Svovelforbindelser er naturlig til stede i spillvann, spesielt i industrielt spillvann. Det er knyttet mange problemer til nærværet av svovelforbindelser i spillvann, slik som: Utslippet av kvalmende lukter (type råtne egg). Disse ubehagelige luktene kjennes lenge før de representerer noen fare for mennesker fordi luktesensorene har en deteksjonsgrense på 0,15 ppm.

Helserisikoen som er knyttet til hydrogensulfid, Faktisk er dette molekylet toksisk fra 10 ppm, med forverring av effektene i overensstemmelse med varigheten av eksponering.

Korrosjon av betong og metaller som skyldes oksidasjon av sulfider til

svovelsyre ved visse bakterier av Thiobacillus-typen.

- Utviklingen av filamentøse bakterier. Fordi vannet er septisk er filamentøse bakterier mer kompetitive enn konvensjonelle bakterier med hensyn på oksygen. Noen er i stand til å akkumulere svovel i formen av granuler i sine celler.

Behovet for å dekke anlegget for å forhindre spredning av hydrogensulfid.

Behandlingen av industrielt spillvann, med et fokus på fjerning av sulfidforbindelser, kan bli utført kjemisk, biokjemisk, i tillegg til biologisk.

Etablerte kjemiske prosesser er presipitering med jernsalt og oksidasjon med oksidasjonsmidler slik som hydrogenperoksid. Ulempen med presipitering med jernsalt er at faststoffene må bli separert, mens ulempen med å benyttet oksidasjonsmidler er at disse er kostbare og delvis farlige å håndtere.

Eksempler på biokjemiske prosesser for behandlingen av spillvann inkluderer biokjemisk behandling i anoksiske bassenger og biokjemiske fastleie-prosesser. Ulempen med å benytte anoksiske bassenger er at de mottar et stort volum fordi slammet kommer inn som en suspensjon. På grunn av dette er slike systemer som benytter anoksiske bassenger kostbare å bygge. Ulempen med biokjemiske fastleie-prosesser er at over tid så oppstår tilstopping.

I dag er det imidlertid en tendens mot å velge biologisk spillvannbehandling ved å benytte mikroorganismer, for det meste inneholdende bakterier og protozoer. Typisk blir spillvannet blandet med aktivert slam på hvilket spesielle typer mikroorganismer blir dyrket. Uttrykket «aktivert» betyr at det er biologisk aktivitet. For det meste må slammet bli satt i gang med en inokuluminjeksjon i begynnelsen for å gi den korrekte mikrobiologien. Mikroorganismene er i stand til å bryte ned forurensningene som er til stede i spillvannet og konvertere dem til biomasse.

Per i dag er aerobe i tillegg til anaerobe slamsystemer kjent. Anaerobe prosesser konverterer løselig, organisk karbon til karbondioksid og metan (= én av hovedkomponentene i biogass), i motsetning til aerobe systemer, som kun produserer karbondioksid.

I aerobe slamsystemer blir luft eller oksygen introdusert inn i en blanding av filtrert, og primært behandlet spillvann kombinert med mikroorganismer for å utvikle en biologisk flokkulering som er i stand til å bryte ned visse uønskede forbindelser i spillvannet. For å opprettholde aerobe betingelser og for å holde den aktive biomassen suspendert, så er en konstant og godt timet tilførsel av oksygen nødvendig. Oksidasjonen av sulfid til svovel eller sulfat ved injeksjon av luft krever også tilstrekkelig oksygenopptak i spillvannslammet. På grunn av den lave løseligheten til oksygen i vann så er oksidasjonskapasiteten og slik den romspesifikke ytelsen (= fjerning av sulfid per m reaktor) lav. I tillegg fører nitrogenet i luft til stripping av sulfid og slik økte utslipp av ikke-oksidert sulfid. Dermed har luftbaserte oksidasjonsprosesser for fjerning av sulfid store begrensninger.

I løpet av de siste årene har anaerobe fremgangsmåter i økende grad blitt benyttet til behandling av blant annet industrielt spillvann for å fjerne suspendert og løselig organisk stoff fra disse vandige spillvannstrømmene. Anaerobt aktiverte slamsystemer benytter anaerobe mikroorganismer som behandler spillvann i fraværet av oksygen. Uttrykket «anaerob» refererer slik til bakteriell metabolisme som forekommer i fraværet av oksygen. Hvis anaerobe prosesser blir kontrollert korrekt kan de føre til et høyt nivå av rensing av spillvann.

Signifikante ulemper for aerobe spillvannbehandlingsprosesser i forhold til anaerobe spillvannbehandlingsprosesser er at aerobe prosesser krever store mengder oksygen og større volumer med oksygenoverføring, og med dette er aerobe spillvannbehandlingssystemer mindre kostnadseffektive.

Andre fortrinn ved anaerobe spillvannbehandlingsprosesser i forhold til aerobe spillvannbehandlingsprosesser er de følgende: under den anaerobe behandlingsprosessen vil en mengde med verdifull

biogassenergi bli produsert som kan bli samlet til annen anvendelse,

- mye mindre biologiske faststoffer genereres sammenlignet med aerobe prosesser fordi mye av energien i spillvannet blir konvertert til en gassform og fører til svært lite energi tilbake for ny cellevekst,

et lavt energibehov for den anaerobe behandlingsprosessen,

- færre næringsstoffer er nødvendige,

- anaerobe spillvannbehandlingssystemer kan bli stengt ned i lengre perioder uten alvorlig forringelse, og

den anaerobe spillvannbehandlingsprosessen kan håndtere organiske sjokkmengder effektivt.

Blant slambehandlingssystemer er behandlingssystemer for suspendert slam i tillegg til granulært slam kjent.

Behandlingssystemer for granulært slam omfatter en bioreaktor inneholdende slamgranuler. Disse slamgranulene er aggregater av mikroorganismer som blir dannet under spillvannbehandling i et miljø med konstant strømmende hydraulisk regime. I fraværet av noen støttematriks danner strømningsbetingelsene et selektivt miljø der kun de mikroorganismene som er i stand til å feste seg på hverandre overlever og formerer seg. Til slutt danner aggregatene tette, kompakte biofilmer referert til som granuler. På grunn av deres store partikkelstørrelse, generelt i området fra 0,5 til 2 mm, så motstår granulene generelt utvasking fra reaktoren, og muliggjør høyt vanninnhold.

Likeledes som behandlingssystemer for granulært slam, så benytter også behandlingssystemer for suspendert slam mikroorganismer. I behandlingssystemene for suspendert slam danner imidlertid disse mikroorganismene heller små flak i spillvannet eller slammet, gjennom hvilke en suspensjon blir dannet i spillvannet. Mikroorganismene og spillvannet danner slik en oppslemming. Systemer for behandling av granulært slam tilveiebringer en økt biologisk aktivitet sammenlignet med behandlingssystemer for suspendert slam på grunn av at det gis bedre beskyttelse for mikroorganismene i granulene. Systemet for behandling av granulært slam tilveiebringer videre en mye enklere separasjon av slammet og væskefasen og etter at spillvannet har blitt behandlet.

Fordøyelsesreaktorer av typen Up-flow-Anaerobic-Sludge-Blanket, kalt UASB-fordøyelsesreaktorer, er kjent for stabil og effektiv anaerob nedbrytning og biogassproduksjon med en høy konsentrasjon av metan som blir dannet som et bi-produkt. UASB-fordøyelsesreaktorer benytter en anaerob prosess mens det dannes et teppe med granulært slam som suspenderes i reaktoren. Spillvann strømmer oppover gjennom teppet og blir prosessert (nedbrutt) av anaerobe mikroorganismer. Strømningen oppover kombinert med settevirkningen til gravitasjonen suspenderer teppet med hjelp av flokkuleringsmidler. Teppet begynner å nå modenhet ved omtrent 3 måneder. Små slamgranuler begynner å dannes og overflaten på disse blir med aggregerte mikroorganismer. I fraværet av noen støttematriks danner strømningsbetingelsene et selektivt miljø der kun de mikroorganismene som er i stand til å feste seg på hverandre overlever og formerer seg. Til slutt samles aggregatene i tette, kompakte biofilmer som refereres til som «granuler». Under behandlingen i UASB-reaktor passerer substratet generelt først gjennom et ekspandert slam-leie som inneholder en høy konsentrasjon av biomasse. Deretter passerer den gjenværende delen av substratet gjennom en mindre tett biomasse som kalles slam-teppet. UASB-fordøyelsesteknologien krever konstant overvåkning når den benyttes for å sikre at slam-teppet blir opprettholdt, og at det ikke blir vasket ut (for derved å miste effekten). Et eksempel på en slik UASB-reaktor er blant andre beskrevet i EP 2669255 og WO 2007/048537.

En kjent variant av UASB-konseptet for anaerob spillvannbehandling er en ekspandert granulærslam-leie (EGSB)-reaktor. Både UASB-reaktoren og EGSB-reaktoren gjør bruk av granuler, men de er forskjellige i kraft av geometri, prosessparametere og applikasjoner. Trekket som skiller EGSB-reaktoren og UASB-reaktoren er at en raskere rate for hastigheten til strømningen oppover er designet for spillvannet som passerer gjennom slam-leiet. Denne økte fluksen tillater partiell ekspansjon (fluidisering) av granulærslam-leiet, forbedrer kontakt mellom spillvann og slam i tillegg til å forsterke segregering av små, inaktive, suspenderte partikler fra slam-leiet.

Et alternativ med strømning nedover for UASB- og EGSB-reaktoren er en statisk granulærleie-reaktor (SGBR). SGBR'en inkluderer et fast leie med anaerobe granuler i en konfigurasjon med strømning nedover uten strømningsresirkulering. Et eksempel på en slik SGBR er beskrevet i US 6,709,591. SGBR'en benytter en bioreaktor med strømning nedover som er fylt med aktiv, anaerob, granulær biomasse. Innstrømmende spillvann blir fordelt jevnt i bioreaktoren og passerer nedover gjennom granulene. Gassen som blir produsert av granulene gir kanalisering av leiet for å forhindre tilstopping. Tilstopping kan også bli forhindret ved resirkulering av gassen eller effluent for å frigjøre fangede granuler.

På grunn av fortrinnene nevnt ovenfor vedrører oppfinnelsen et anaerobt behandlingssystem for granulært slam for behandling av spillvann, som er fokusert på å bli benyttet til reduksjonen av elementært svovel eller sulfat som er oppnådd ved oksideringen av svovelforbindelsene i spillvannstrømmen uten å forstyrre den biologiske delen av denne.

Oppsummering av oppfinnelsen

Ifølge et første aspekt av oppfinnelsen blir det tilkjennegitt en prosess for å redusere mengden av svovelforbindelser i en svovelforbindelseskontaminert spillvannstrøm, ved å benytte et behandlingssystem for granulært slam som omfatter anaerobe mikroorganismer, der prosessen omfatter trinnene med å omfatter anaerobe mikroorganismer, der prosessen omfatter trinnene med å

kontakte den svovelforbindelseskontaminerte spillvannstrømmen med de anaerobe mikroorganismene, og

oksidasjon av minst en del av svovelforbindelsene i den svovelforbindelseskontaminerte spillvannstrømmen ved de anaerobe mikroorganismene, som fører til en svovelforbindelsesutarmet spillvannstrøm,

der prosessen ytterligere omfatter trinnet med å tilsette en vandig nitratløsning til den svovelforbindelseskontaminerte spillvannstrømmen før den blir kontaktet med de anaerobe mikroorganismene, for å gjøre de anaerobe mikroorganismene i stand til å oksidere svovelforbindelsene uten tilstedeværelsen av oksygen.

De tilsatte, vandige nitratløsningene er en elektrondonor for oksideringen av svovelforbindelsene i det svovelforbindelseskontaminerte spillvannet, i tillegg til en nitrogenkilde som danner en del av næringsstoffene for de anaerobe mikroorganismene.

Ved å tilsette denne nitratløsningen blir en rent anaerob behandlingsprosess for granulært slam gjort anoksisk. I rent anaerobe behandlingsprosesser av granulært slam blir normalt det gjenværende nitratet fra tidligere behandlingstrinn av spillvann fjernet ved å benytte et oksidasjonsmiddel slik som karbon som blir tilsatt til eller som fremdeles er til stede i spillvannet. Mikroorganismene konsumerer nitratet i spillvannet, der denne prosessen blir kalt de-nitrifisering. I behandlingsprosessen av granulært slam ifølge oppfinnelsen, som tillater oksidasjon av svovelforbindelsene ved anoksiske betingelser, så vil mikroorganismene benytte nitratet som en elektronakseptor og frigjøre nitrogen i formen av nitrogengass eller nitrogenoksider. Nitratkilden blir benyttet som oksidasjonsmiddelet for å konvertere svovelforbindelsene i spillvannet til elementært svovel eller sulfater.

Ved å gjøre behandlingsprosessen for granulært slam anoksisk er videre det biologiske samfunnet som genereres ved prosessen ifølge oppfinnelsen i stand til å tåle både anoksiske og anaerobe betingelser. Dette er svært nyttig for prosessen ifølge oppfinnelsen i tilfelle nitrattilførselen må bli startet på nytt etter at den har blitt stoppet.

Ved å tilsette nitratløsningen for å oksidere svovelforbindelsene i det svovelforbindelseskontaminerte spillvannet, er det ingen begrensning på mengden av organiske stoffer som er nødvendig for oksidasjonen av svovelforbindelsene i det svovelforbindelseskontaminerte spillvannet. Dermed er det en tilstrekkelig tilførsel av elektronkilde som kan bli opprettholdt.

Et første fortrinn med å benytte en behandlingsprosess for granulært slam i kombinasjon med en vandig nitratløsning i lys av kjente behandlingsprosesser for suspendert slam er at slammet i behandlingsprosessen for granulært slam er mer kompakt. Et ytterligere fortrinn er at det er en økt biologisk aktivitet sammenlignet med systemer for suspendert slam på grunn av det faktumet at mer beskyttelse for mikroorganismene blir gitt i granulen.

I lys av kjente, fastleie-filtre forekommer ingen tilstopping ved anvendelse av prosessene ifølge oppfinnelsen. Videre er det økt biologisk aktivitet sammenlignet med fastleie-systemet som skyldes at bærermateriale unngås.

Et ytterligere fortrinn er at det ikke forekommer noen presipitering av jernsulfider som kan blokkere filtre nedstrøms, noe som forekommer når effluent vann blir behandlet med en filterenhet, slik som et sandfilterleie, for å holde igjen partikler. Disse filtrene har en tendens til raskt å bli tilstoppet ved tilstedeværelsen av små mineralpartikler slik som jernsulfid (FeS).

I en fordelaktig utførelsesform av en prosess ifølge oppfinnelsen er den vandige nitratløsningen valgt fra ben ammonium-, kalsium-, kalium- eller natriumnitratløsning eller enhver kombinasjon derav.

Fordi mikrobeaktivitet for de anaerobe mikroorganismene krever næringsstoffer, og (industrielt) spillvann vanligvis mangler næringsstoffer, så må disse næringsstoffene bli tilsatt separat. I en fordelaktig utførelsesform av en prosess ifølge oppfinnelsen omfatter derfor prosessen trinnet med å tilsette en vandig næringsmiddelløsning til spillvannstrømmen, der den vandige næringsmiddelløsningen omfatter den vandige nitratløsningen som en nitrogenkilde.

Den vandige næringsmiddelløsningen kan også omfatte en fosforkilde. Fosforkilden er fortrinnsvis en vandig fosforsyreløsning.

Vanligvis mangler industrielt spillvann nitrogen- i tillegg til fosforforbindelser. Imidlertid finnes det systemer der kun en N-kilde blir tilsatt.

I en fordelaktig utførelsesform av en prosess ifølge foreliggende oppfinnelse omfatter prosessen trinnet med automatisk å justere doseringen av næringsmiddelløsningen som tilsettes spillvannstrømmen i forhold til svovelforbindelsesinnholdet i den svovelforbindelseskontaminerte spillvannstrømmen på et innløp i behandlingssystemet for granulært slam.

Svovelforbindelsene omfatter mer spesifikt hydrogensulfid (H2S).

Ifølge et ytterligere aspekt av oppfinnelsen blir et behandlingssystem for granulært slam tilveiebrakt som er anbrakt for å redusere mengden av svovelforbindelser i en svovelforbindelseskontaminert spillvannstrøm, der behandlingssystemet for granulært slam omfatter anaerobe mikroorganismer som er i stand til å oksidere svovelforbindelsene, der disse anaerobe mikroorganismene er anbrakt for å bli kontaktet med svovelforbindelsene og er anbrakt for å oksidere i det minste en del av svovelforbindelsene i den svovelforbindelseskontaminerte spillvannstrømmen, noe som fører til en svovelforbindelsesutarmet spillvannstrøm, der det anaerobe behandlingssystemet for granulært slam omfatter et doseringssystem for tilsetting av en vandig nitratløsning til den svovelforbindelseskontaminerte spillvannstrømmen før den blir kontaktet med de anaerobe organismene, for å gjøre de anaerobe mikroorganismene i stand til å oksidere svovelforbindelsene uten tilstedeværelsen av oksygen.

I en foretrukket utførelsesform av behandlingssystem for granulært slam ifølge oppfinnelsen er doseringssystemet anbrakt for å tilsette en vandig næringsmiddelløsning til spillvannstrømmen, der den vandige næringsmiddelløsningen omfatter den vandige nitratløsningen som en nitrogenkilde.

Næringsmiddelløsningen omfatter fortrinnsvis også en fosforkilde, mer foretrukket en vandig fosforsyreløsning.

I en mer foretrukket utførelsesform av et behandlingssystem for granulært slam ifølge oppfinnelsen omfatter behandlingssystemet for granulært slam en kontroller som er anbrakt for å overvåke ett eller flere signaler fra innhold av svovelforbindelser på et inntak på en reaktor for granulært slam som danner del av behandlingssystemet for granulært slam,

beregne behovet for nitrogen- og/eller fosforkilden i næringsmiddelløsningen

for de anaerobe mikroorganismene, og

- justere doseringen av nitrogen- og/eller fosforkilden i næringsmiddelløsningen basert på behovet for nitrogen- og/eller fosforkilden for å få til et forhold mellom svovelforbindelse, nitrogen- og fosforkilde på 20:10:1.

I en mulig utførelsesform av et behandlingssystem for granulært slam ifølge oppfinnelsen er kontrolleren anbrakt for samtidig å tilpasse doseringen av nitrogen-og fosforkilden i næringsmiddelløsningen.

I en annen mulig utførelsesform av et behandlingssystem for granulært slam ifølge oppfinnelsen er kontrolleren anbrakt for å tilpasse doseringen av nitrogen- og fosforkilden i næringsmiddelløsningen separat.

I en fordelaktig utførelsesform av et anaerobt behandlingssystem for granulært slam ifølge oppfinnelsen er behandlingssystemet for granulært slam anbrakt for å utføre en prosess ifølge oppfinnelsen som beskrevet ovenfor.

Ifølge et siste aspekt av oppfinnelsen er anvendelsen av et behandlingssystem for granulært slam ifølge oppfinnelsen som beskrevet ovenfor tilkjennegitt, for reduksjon av mengden av svovelforbindelser i en svovelforbindelseskontaminert spillvannstrøm.

Kort beskrivelse av figurene

Figur 1 viser et skjema for en reaktor for granulært slam ifølge oppfinnelsen.

Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen

Prosessen ifølge oppfinnelsen for fjerning av svovelforbindelser, mer spesifikt uorganiske svovelforbindelser og mest spesifikt hydrogensulfid (H2S), fra en svovelforbindelseskontaminert spillvannstrøm, mer spesifikt industrielt spillvann, og mest spesifikt en spillvannstrøm fra den petrokjemiske industrien, benytter et behandlingssystem (10) for granulært slam omfattende anaerobe mikroorganismer som er i stand til, uten nærvær av oksygen, å oksidere svovelforbindelsene ved å benytte en vandig nitratløsning som kilden for nitrat som virker som elektrondonoren for oksidasjonen av svovelforbindelsene til elementært svovel og/eller sulfater. Det understrekes herved at den eksakte typen av mikroorganisme ikke er avgjørende for oppfinnelsen, så lenge disse anaerobe mikroorganismene er i stand til å benytte nitratkilden for å oksidere svovelforbindelsene.

Prosessen ifølge oppfinnelsen omfatter trinnene med å

- tilsette en vandig nitratløsning til den svovelforbindelseskontaminerte spillvannstrømmen,

kontakte den svovelforbindelseskontaminerte spillvannstrømmen med de

anaerobe mikroorganismene, og

- anoksisk oksidasjon av minst en del av svovelforbindelsene i den svovelforbindelseskontaminerte spillvannstrømmen med de anaerobe mikroorganismene, som fører til en svovelforbindelsesutarmet spillvannstrøm.

Den vandige nitratløsningen er valgt fra en ammonium-, kalsium-, kalium- eller natriumnitratløsning eller enhver kombinasjon derav.

Prosessen ifølge oppfinnelsen omfatter også trinnet med å tilsette en vandig næringsmiddelløsning til spillvannstrømmen for de anaerobe mikroorganismene. Den vandige næringsmiddelløsningen som blir tilsatt spillvannstrømmen som en elektrondonor for anoksisk oksidasjon av svovelforbindelsene i spillvannstrømmen virker også som en nitrogenkilde for de anaerobe mikroorganismene. Ved betingelser i spillvann for anoksisk oksidasjon av feks. H2S er omtrent 2g NO3" nødvendig for å oksidere lg H2S. Næringsmiddelløsningen omfatter videre fortrinnsvis en fosforkilde, mer foretrukket i formen av en vandig fosforsyreløsning.

Prosessen omfatter fortrinnsvis trinnet med automatisk justering av doseringen av næringsmiddelløsningen som tilsettes spillvannstrømmen i forhold til svovelforbindelsesinnholdet i den svovelforbindelseskontaminerte spillvannstrømmen ved et inntak i behandlingssystemet (10) for granulært slam. For å muliggjøre denne automatiske justeringen av doseringen av næringsmiddelløsningen som nevnt før, så omfatter behandlingssystemet (10) for granulært slam en kontroller som er anbrakt for å

overvåke ett eller flere signaler fra innhold av svovelforbindelser på et inntak

(1) for reaktoren (11) for granulært slam,

- beregne behovet for nitrogen- og/eller fosforkilden i næringsmiddelløsningen for de anaerobe mikroorganismene, og - justere doseringen av nitrogen- og/eller fosforkilden i næringsmiddelløsningen basert på behovet for nitrogen- og/eller fosforkilden for å få til et forhold mellom svovelforbindelse, nitrogen- og fosforkilde på 20:10:1.

Kontrolleren kan være anbrakt for enten samtidig å tilpasse doseringen av nitrogen-og fosforkilden i næringsmiddelløsningen, eller tilpasse doseringen av nitrogen- og fosforkilden i næringsmiddelløsningen separat.

Oppfinnelsen blir herved illustrert med skjemaet som er vist på figur 1 som illustrerer en ikke-begrensende eksempelutførelsesform av et behandlingssystem for granulært slam for å redusere mengden av hydrogensulfid i et hydrogensulfidkontaminert spillvann ifølge oppfinnelsen.

Spillvannet går inn i reaktoren (11) for granulært slam på et inntak (1) derav, der strømningen (volumstrømning) fortrinnsvis blir målt med en supersonisk probe (7) og temperaturen blir fortrinnsvis målt med en industriell sensor slik som PT-100. Det behandlede spillvannet forlater så reaktoren (11) for granulært slam på effluent (2). Den produserte avgassen forlater reaktoren (11) for granulært slam ved topprommet (3). Avgassen kan inneholde noe metan, men for det meste CO2, så den vil bli frigjort ut i atmosfæren uten videre anvendelse.

I reaktoren (11) for granulært slam er granulært slam (9) i vann (4) til stede. Det granulære slammet (9) består av aggregater av anaerobe mikroorganismer (uten å benytte bærermateriale). Mikroorganismene oksiderer hydrogensulfid i spillvannet uten tilstedeværelsen av oksygen ved å benytte en vandig nitratløsning. Denne vandige nitratløsningen danner en del av næringsmiddelløsningen for mikroorganismene. Tilførselen av nitratløsningen blir beregnet og styrt av en kontroller (5). Denne beregningen er basert på inntaksstrømmen som blir målt med den supersoniske proben (7) og den gjenværende konsentrasjonen av hydrogensulfid, fortrinnsvis målt med en industriell metalloksidsensor (8). Nitratløsningen blir benyttet via et doseringssystem (5) til reaktoren (11) for granulært slam. Den vandige fosforsyren blir fortrinnsvis også tilført med dette doseringssystemet (5). De kan bli tilført samtidig eller separat. Tilførselen av mengden med vandig fosforsyre blir fortrinnsvis også beregnet og styrt ved kontrolleren (5).

Eksempel

Et oppsett i laboratorieskala av et behandlingssystem for granulært slam ifølge oppfinnelsen ble fylt med sulfidkonsentrasjoner opp til 500 g S 2 7m 3 It.

Fra tabell 1 gåo r det frem at opp til 250 g S 2 " så o var fjerningseffektiviteten tilfredsstillende.

Claims

1. Prosess for reduksjon av mengden av svovelforbindelser i en svovelforbindelseskontaminert spillvannstrøm, ved å benytte et behandlingssystem (10) for granulært slam som omfatter anaerobe mikroorganismer, der prosessen omfatter trinnene med å kontakte den svovelforbindelseskontaminerte spillvannstrømmen med de anaerobe mikroorganismene, og oksidasjon av minst en del av svovelforbindelsene i den svovelforbindelseskontaminerte spillvannstrømmen ved de anaerobe mikroorganismene, som fører til en svovelforbindelsesutarmet spillvannstrøm, karakterisert vedat prosessen ytterligere omfatter trinnet med å tilsette en vandig nitratløsning til den svovelforbindelseskontaminerte spillvannstrømmen før den blir kontaktet med de anaerobe mikroorganismene, for å gjøre de anaerobe mikroorganismene i stand til å oksidere svovelforbindelsene uten tilstedeværelsen av oksygen.

2. Prosess ifølge krav 1, karakterisert vedat den vandige nitratløsningen er valgt fra en ammonium-, kalsium-, kalium- eller natriumnitratløsning eller enhver kombinasjon derav.

3. Prosess ifølge krav 1 eller 2, karakterisert vedat prosessen omfatter trinnet med å tilsette en vandig næringsmiddelløsning til spillvannstrømmen, der den vandige næringsmiddelløsningen omfatter den vandige nitratløsningen som en nitrogenkilde.

4. Prosess ifølge krav 3, karakterisert vedat den vandige næringsmiddelløsningen omfatter en fosforkilde.

5. Prosess ifølge krav 4, karakterisert vedat fosforkilden er en vandig fosforsyreløsning.

6. Prosess ifølge ethvert av kravene 3 til 5, karakterisert vedat prosessen omfatter trinnet med automatisk justering av doseringen av næringsmiddelløsningen som tilsettes spillvannstrømmen i forhold til svovelforbindelsesinnholdet i den svovelforbindelseskontaminerte spillvannstrømmen ved et innløp til behandlingssystemet for granulært slam.

7. Prosess ifølge ethvert av de foregående krav, karakterisert vedat svovelforbindelsene omfatter hydrogensulfid.

8. Prosess ifølge ethvert av de foregående krav, karakterisert vedat spillvannstrømmen er en industriell spillvannstrøm.

9. Behandlingssystem (10) for granulært slam anbrakt for å redusere mengden av svovelforbindelser i en svovelforbindelseskontaminert spillvannstrøm, der behandlingssystemet (10) for granulært slam omfatter anaerobe mikroorganismer som er i stand til å oksidere svovelforbindelsene, der disse anaerobe mikroorganismene er anbrakt for å bli kontaktet med svovelforbindelsene og er anbrakt for å oksidere i det minste en del av svovelforbindelsene i den svovelforbindelseskontaminerte spillvannstrømmen, som fører til en svovelforbindelsesutarmet spillvannstrøm, karakterisert vedat det behandlingssystemet for granulært slam omfatter et doseringssystem (6) for tilsetting av en vandig nitratløsning til den svovelforbindelseskontaminerte spillvannstrømmen før den blir kontaktet med de anaerobe mikroorganismene, for å gjøre de anaerobe mikroorganismene i stand til å oksidere svovelforbindelsene uten tilstedeværelsen av oksygen.

10. Behandlingssystem (10) for granulært slam ifølge krav 9, karakterisert vedat doseringssystemet (6) er anbrakt for å tilsette en vandig næringsmiddelløsning til spillvannstrømmen, der den vandige næringsmiddelløsningen omfatter den vandige nitratløsningen som en nitrogenkilde.

11. Behandlingssystem (10) for granulært slam ifølge krav 10, karakterisert vedat den vandige næringsmiddelløsningen omfatter en fosforkilde, fortrinnsvis en vandig fosforsyreløsning.

12. Behandlingssystem (10) for granulært slam ifølge krav 10 eller 11,karakterisert vedat behandlingssystemet (10) for granulært slam omfatter en kontroller (5) som er anbrakt for å overvåke ett eller flere signaler fra innhold av svovelforbindelser på et inntak (1) på en reaktor (11) for granulært slam som danner del av behandlingssystemet (10) for granulært slam, - beregne behovet for nitrogen- og/eller fosforkilden i næringsmiddelløsningen for de anaerobe mikroorganismene, og - justere doseringen av nitrogen- og/eller fosforkilden i næringsmiddelløsningen basert på behovet for nitrogen- og/eller fosforkilden for å få til et forhold mellom svovelforbindelse, nitrogen- og fosforkilde på 20:10:1.

13. Behandlingssystem (10) for granulært slam ifølge krav 12, karakterisert vedat kontrolleren (5) er anbrakt for samtidig å tilpasse doseringen av nitrogen- og fosforkilden i næringsmiddelløsningen.

14. Behandlingssystem (10) for granulært slam ifølge krav 12, karakterisert vedat kontrolleren (5) er anbrakt for å tilpasse doseringen av nitrogen-og svovelkilden i næringsmiddelløsningen separat.

15. Behandlingssystem (10) for granulært slam ifølge ethvert av kravene 9 til 14,karakterisert vedat det anaerobe behandlingssystemet (10) for granulært slam (10) er anbrakt for å utføre en prosess ifølge ethvert av kravene 1 til 8.

16. Anvendelse av et behandlingssystem (10) for granulært slam ifølge ethvert av kravene 9 til 15 for reduksjon av mengden av svovelforbindelser i en svovelforbindelseskontaminert spillvannstrøm.