DK155246B - Fremgangsmaade og anlaeg til behandling af flydende landbrugsaffald - Google Patents

Description

DK 155246 B

i

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til behandling af eventuelt anaerobt forbehandlet, flydende landbrugsaffald, ved hvilken fremgangsmåde man underkaster spildevandet en behandling med en alge/-bakterieblandingskultur for rensning, samt et anlæg til gennemførelse 5 af fremgangsmåden.

Rensningen af spildevand, også biologisk spildevand, ved hjælp af alger har længe været kendt, men ved praktisk anvendelse i større målestok opstår der vanskeligheder ved adskillelse og fjernelse af algerne fra det rensede vand. Til dette formål kendes sedimentations-10 og flokkulationsfremgangsmåder, ved hvilke der tilsættes tilsvarende flokkulationsmidler, men som har den ulempe, at de fleste flokkulati-onsmidler selv virker toxisk og beriger den biologiske masse med tungmetaller. Man kender endvidere mekaniske fjernelsesfremgangsmåder, som simpel sigtning, der imidlertid må lades ude af betragt-15 ning som følge af for ringe størrelse hos de fleste af de i spildevandet voksende alger. Den ligeledes kendte fjernelse ved hjælp af separatorer, som f.eks. dyse- og skiveseparatorer, kræver megen energi og et stort apparatmæssigt forbrug.

Formålet med den foreliggende opfindelse er således at tilvejebringe 20 en udformning af spildevandsrensning ved hjælp af alger, specielt rensningen af biologisk spildevand, hvilken udformning muliggør et tilforladeligt arbejdende anlæg og i alt væsentligt eliminerer problemet med suspensionsudskillelse fra afløbet.

Dette formål opnås ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, hvilken 25 fremgangsmåde er ejendommelig ved, at man styrer alge/bakterie- blandingskulturens pH-værdi således, at en formering af hjuldyr forhindres, at den således frembragte alge/bakteriesuspension derefter tilføres en ventileret kulturbeholder med hjuldyr til hjuldyrkultu-ren, og at hjuldyrene til sidst adskilles fra det rensede vand.

30 Ganske vist har man i længere tid kendt dyrkningen af hjuldyr ved fodring med alger, men hertil er der især under tilsætning af sædvanlige næringsstoffer som ammoniumnitrat og phosphater samt carbondioxid som carbonkilde blevet benyttet dyrkede algemonokulturer,

DK 155246 B

2 medens den kendte følsomhed hos hjuldyrkulturer over for ydre påvirkninger (specielt den ringe NH^ -modstandsevne) ganske åbenlyst står i vejen for anvendelsen af hjuldyr ved oparbejdningen af landbrugsaffald.

5 Desuden viser der sig ofte vanskeligheder i forbindelse med spildevandsrensningsanlæg med alge/bakterieblandingskulturer, idet der afhængigt af belastning og solindstråling undertiden forekommer · fremmede populationer, som generer algevæksten og dermed ødelægger hele alge/bakteriesystemets funktion gennem længere tid.

10 Det har imidlertid vist sig, at man kan arbejde fuldstændig vellykket, når man holder alge/bakteriekulturen strengt adskilt fra hjuldyrkultu-ren og i det første trin - alge/bakterieblandingskulturen - styrer pH-værdien således, at en hjuldyrformering forhindres, hvilket specielt kan opnås ved spildevandsbelastningen af kulturen. pH-Værdien 15 skal fortrinsvis time for time (specielt om dagen) holdes over 8,5.

Efter tilstrækkelig rensning af vandet med alger/bakterier tilføres den frembragte masse i et andet trin en hjuldyrkultur under iagttagelse af de for hjuldyrene nødvendige kulturbetingelser. Specielt indstilles den for store partikler befriede alge/bakteriesuspension (f.eks. ved 20 tilførsel af CO2 eller simpel gennemluftning -specielt i mørke - ) på en ρΗ-værdi på ca. 6 til 8 og føres gennem hjuldyrkulturen ved 15 til 25°C.

Forbavsende nok opnås der ved denne fremgangsmåde med mindst to trin en tilfredsstillende spildevandsrensning, selv om man i første 25 række måtte frygte, at der ville forekomme en vis "gentilsmudsning" via hjuldyrenes affaldsprodukter.

De hjuldyr, der til sidst opnås ved fremgangsmåden, kan udmærket tjene som næring for fiskeyngel, hvis opdræt hensigtsmæssigt kan befinde sig i umiddelbar nærhed af spildevandsrensningen.

30 Fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan udføres kontinuerligt eller diskontinuerligt, idet de enkelte kulturvarigheder uden videre kan tilpasses efter de herskende betingelser i henseende til temperatur, 3

DK 155246 B

pH-værdi, lysindfald, kimtal osv. Der tilstræbes fortrinsvis et opholdstidsrum for spildevandet i alge/bakterieblandingsreaktoren på ca.

3 til 6 dage ved en middeltemperatur på 18°C og et opholdstidsrum for alge/bakteriesuspensionen i hjuldyrbeholderen på ca. 2 til 4 dage 5 ved en middeltemperatur på ca. 20°C.

Som alger kan udvælges specielle arter af Chlorella eller Scenedesmus som Scenedesmus armatus, Scenedesmus acutus, Scenedesmus opolien-sis eller Scenedesmus acuminatus. Algen Scenedesmus falcatus er specielt blevet undersøgt i forbindelse med hjuldyr af arten Brachio-10 nus rubens.

Yderligere ejendommeligheder ved opfindelsen fremgår af patentkravene samt af den efterfølgende beskrivelse af et udførelseseksempel, der anskueliggøres ved hjælp af det vedføjede strømskema.

Dette udførelseseksempel angår bearbejdningen af ajle, der flyder fra 15 staldene og til en opsamlingsbeholder 1. Herfra føres ajlen ved hjælp af en pumpe til en indretning 2 (som f.eks. en rystesi, en centrifuge eller lignende) til fjernelse af faste stoffer 3 fra den flydende fase.

Denne fortyndes ved 5 med ledningsvand fra en ledning 6 eller med tilbageført vand og tilføres kontinuerligt til en fritstående reaktor 7.

20 Denne består i alt væsentligt af et fladt bassin eller en lavvandet rende (med en dybde indtil 50 cm), hvori alge/bakterieblandingskul-turen f.eks. ved hjælp af et skovlhjul holdes så meget i bevægelse, at en gennemgribende lyspåvirkning af den samlede masse sikres. Alge/bakteriesuspensionen har i denne reaktor et teoretisk opholds-25 tidsrum fra fire til seks dage (om sommeren), hvilket tidsrum retter sig efter middeltemperaturen og i de koldere årstider skal være længere. Dette opholdstidsrum indstilles via den kontinuerlige tilførsel af fortyndet ajle.

Alge/bakteriesuspensionen forlader reaktoren 7 ved overløb (med sam-30 tidig regulering af overfladespejlet i reaktoren 7) og føres via en grovsi 8' til fjernelse af store partikler, som f.eks. myggelarver, til en ventileret mellembeholder 8. I denne mellembeholder kan der, dersom det kræves, ske en temperaturindstilling til værdier på 15 til 4

DK 155246 B

25°C og en pH-regulering til værdier fra 6 til 8, før suspensionen kontinuerligt eller diskontinuerligt tilføres hjuldyrreaktoren 9.

Denne hjuldyrreaktor 9 kan være væsentligt dybere end algebakterie-reaktoren 7, og for at undgå større temperaturvariationer i rummet 5 udformes den med en ved bunden tragtformet beholder, i hvilken suspensionen til stadighed f.eks. ved indblæsning af luft væltes omkring og forsynes med oxygen. Fra beholderen 9 ledes den deri dannede hjuldyrkultur til en adskillelsesindretning 10 for frasigtning af hjuldyrene 11, medens den flydende fase (ved 12) ledes bort eller 10 benyttes som fortyndings vand (i 5). Hjuldyrkulturen kan eventuelt have et ekstra suspensionskredsløb, med en separator 13 (som f.eks. en lamelseparator) til adskillelse af hjuldyrenes affaldspartikler. Det teoretiske opholdstidstidsrum i hjuldyrbeholderen er fra to til fire dage ved en temperatur omkring 20°C. I den biologiske alge/bakterie-15 masse danner algearten Scenedesmus falcatus størstedelen af det biologiske materiale ved en samlet koncentration på ca. 500 mg/liter. Hjuldyrbeholderen blev podet med hjuldyr af arten Brachionus ru-bens. I hjuldyrbeholderens afløb befandt der sig 300 til 400 hjuldyr pr. ml.

20 Ifølge en variant af fremgangsmåden reduceres opholdstidsrummet i hjuldyrreaktoren 9 til to dage med samtidig deltilbageføring af den fra beholderen afledte suspension. Ved denne fremgangsmåde udvikles der ved siden af hjuldyrene, som uforandret forekommer i mængder på 300 til 400 dyr pr. ml, en population af ciliater (Paramaecum sp.) på 25 indtil 4000 dyr pr. ml.

Efter adskillelse af hjuldyrene f.eks. ved hjælp af en si 10' med en maskestørrelse på ca. 80 til 150 ym føres ciliatsuspensionen til en anden beholder 14 (eventuelt med suspensionskredsløb og separator 15), i hvilken der findes en hjuldyrkultur af arten Epiphanes senta. Denne 30 har til opgave at fjerne ciliaterne fra vandet. Disse hjuldyr kan efter ønske fjernes kontinuerligt eller diskontinuerligt ved frasigtning (16) og opsamling (17) på s· rime måde som ved den første beholder 9. Det efter fjernelse af hjuldyrene tiloversblevne, rensede vand kan via 12 tilføres kloaken eller for størstedelen via 18 benyttes som fortyn-35 dingsvand.

Claims (14)

1. Fremgangsmåde til behandling af eventuelt anaerobt forbehandlet, flydende landbrugsaffald, ved hvilken fremgangsmåde man underkaster spildevandet en behandling med en alge/bakterieblandingskul-tur for rensning, kendetegnet ved, at man styrer alge/bakterieblandingskul-15 turens pH-værdi således, at en formering af hjuldyr forhindres, at den således frembragte alge/bakteriesuspension derefter tilføres en ventileret kulturbeholder med hjuldyr til hjuldyrkulturen, og at hjuldyrene til sidst udskilles fra det rensede vand.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, 20 kendetegnet ved, at alge/bakterieblandingskulturens pH-værdi styres via sin belastning.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kend eteg net ved, at spildevandets opholdstidsrum i alge/-bakterieblandingsreaktoren varer fra ca. tre til seks dage ved en 25 middeltemperatur på ca. 18°C, og at alge/bakteriesuspensionens opholdstidsrum i hjuldyrbeholderen er fra ca. to til fire dage ved en middeltemperatur på ca. 20°C.

4. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 3, kendetegnet ved, at man dyrker en alge/bakterieblan- 30 dingskultur på basis af Scenedesmus falcatus og som hjuldyr opdrætter Brachionus rubens. DK 155246 B e

5. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at man som flydende affald benytter tiloversbleven ajle fra kvæghold.

6. Fremgangsmåde ifølge krav 1, 5 kendetegnet ved, at spildevandet bliver anvendt i flade, fritstående bassiner til en alge/bakterieblandingskultur under let omvæltning.

7. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at hjuldyrkulturen dyrkes under ude-10 lukkelse af lys.

8. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at hjuldyrene udskilles ved frasigtning fra renset restvand.

9. Fremgangsmåde ifølge krav 5, 15 kendetegnet ved, at ajlen til alge/bakterieblandingskultu-ren fortyndes ca. 1:20 med vand.

10. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at man benytter hjuldyrkulturen under kontinuerlig del recirkulation.

11. Fremgangsmåde ifølge krav 10, kendetegnet ved, at den resterende væske efter udskillelse af de dannede hjuldyr underkastes en anden ciliatfortærende hjuldyr-kultur.

12. Fremgangsmåde ifølge krav 11, 25 kendetegnet ved, at der til den anden kultur benyttes Epiphanes senta.

13. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at den for store partikler befriede alge/-bakteriesuspension før tilførsel i hjuldyrkulturen indstilles på 15 til 30 25°C og på en pH-værdi fra 6 til 8. DK 155246 B

14. Anlæg til udøvelse af fremgangsmåden ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det har mindst én alge/bakterie-blandingskulturreaktor (7) og mindst én hjuldyrreaktor (9).