NL9200975A - Reactor voor de biologische behandeling van water. - Google Patents

Description

Titel: Reactor voor de biologische behandeling van water.

De uitvinding heeft betrekking op een reactor voor de biologische behandeling van water omvattende een reactorvat, een in dat vat begrensde gistingskamer, middelen voor het invoeren van influent in de gistingskamer, een boven de bovenbegrenzing van de gistingskamer aanwezige bezinkkamer voor het afscheiden van slib ten opzichte van behandeld water, een zich vanaf de bezinkkamer naar beneden door de gistingskamer uitstrekkende downer voor het naar de gistingskamer terugvoeren van afgescheiden slib, en middelen om effluent uit de bezinkkamer af te voeren.

Dergelijke reactoren zijn zowel voor aerobe als anaerobe behandeling van water bekend. Een uitvoeringsvoorbeeld voor anaerobe behandeling is beschreven in US-A-4609460.

Door in een dergelijke behandeling gasliftwerking op te wekken (waarbij de gas-houdende vloeistof buiten de downer lichter is dan de geen gas bevattende vloeistof in de downer) wordt een drijvende kracht voor de neerwaartse stroom van recirculatiewater en slib verkregen.

Met de uitvinding wordt beoogd de afscheiding van slib ten opzichte van effluent evenals de circulatie in de reactor op eenvoudige wijze te bevorderen.

Volgens de uitvinding is de reactor hiertoe gekenmerkt doordat in de bezinkkamer tenminste één gastoevoerleiding via een tangentieel afvoereinde uitmondt voor het opwekken van een kolk (whirlpool) in die bezinkkamer.

De kolkwerking (whirlpool) die door de tangentiële invoer van gas in de bezinker ontstaat, geeft een extra drijvende kracht aan de neerwaartse stroom van afgescheiden slib en recirculatiewater. De slibafscheiding zelf wordt verbeterd.

In geval de reactor bestemd is voor anaerobe waterzuivering is de in de bezinkkamer tangentieel uitmondende leiding een biogasleiding. Deze staat in dat geval in verbinding met de gistingskamer.

In geval de reactor bestemd is voor aerobe waterzuivering is de in de bezinkkamer tangentieel uitmondende leiding een lucht- of zuurstofleiding.

De in de bezinkkamer uitmondende gasinlaatleiding bevindt zich met zijn uitmonding in een ruimte die van de tangentiële inlaat van de effluent-afvoermiddelen door een cilindrisch schot is gescheiden.

Een extra verbetering van de neerwaartse stroom in de downer kan nog worden bereikt wanneer de middelen voor het invoeren van influent tenminste gedeeltelijk bestaan uit één of meer in het onderste deel van de downer tangentieel neerwaarts uitmondende pijpen.

Om kortsluitstromen in de bodemsectie van de reactor te voorkomen en het bodembed op de bodem te fluïdiseren kan een aantal gasinlaatleidingen uitmonden juist boven de bodem van de gistingskamer. Met de influentinvoer kan in dat geval tevens de kolkwerking en de recirculatie enigszins worden bijgestuurd.

De uitvinding zal nu aan de hand van de figuren, waarin een uitvoeringsvoorbeeld van een reactor voor de anaerobe zuivering van afvalwater is getoond, nader worden beschreven.

Figuur 1 toont een langsdoorsnede van de reactor (zie I-I in figuur 2).

Figuur 2 toont een dwarsdoorsnede volgens de lijn II-II in figuur 1.

Figuur 3 toont een dwarsdoorsnede volgens de lijn III-III in figuur 1.

De weergegeven reactor bestaat uit een relatief hoog cilindrisch reactorvat 1 dat door een kegelvormige wand 2 is verdeeld in een gistingskamer 3 en een bezinkkamer 4. Vanaf de neerwaarts gerichte top van de kegelvormige wand 2 strekt zich een downer 5 door de gistingskamer 3 uit, welke downer op enige afstand boven de bodem van deze kamer uitmondt.

In de bezinkkamer k is een cilindrisch schot 6 aangebracht dat met de buitenwand van het vat 1 een cilindrische ruimte 7 begrenst waarin leidingen 8, 9 met een tangentieel afvoereinde 8a respectievelijk 9a uitmonden. Elk van deze leidingen 8, 9 staat via een opening in de kegelvormige wand 2 in verbinding met de gistingskamer 3·

Leidingen 10 voor de toevoer van te behandelen water (influent) monden uit in het onderste gedeelte van de downer 5t waarbij het afvoereinde 10a van die leidingen 10 ten opzichte van de downer tangentieel en enigszins neerwaarts is gericht.

Een leiding 11 voor de afvoer van behandeld water (effluent) strekt zich uit vanaf een tangentieel verlopende inlaat 11a binnen de door het schot 6 begrensde ruimte tot buiten het vat 1.

De inrichting werkt als volgt:

Tijdens het verblijf van te behandelen water in de gistingsruimte 3 wordt biogas (vooral methaan) gevormd. Als gevolg van de continue of discontinue toevoer van influent via de leidingen 10 zal vloeistof en biogas via de leidingen 8 en 9 in de bezinkruimte 4 stromen waar een scheiding tussen slib en water plaats vindt en waar biogas zich van de vloeistof afscheidt.

Een mengsel van recirculatïewater en slib stroomt via de downer 5 terug naar de bodem van de gistingsruimte 3· Dit mengsel is door de afwezigheid van gas zwaarder dan het aan de buitenkant van de downer 5 aanwezige gas-houdende mengsel van slib en water. De door dit gewichtsverschil ontstane gasliftwerking bevordert de circulatie in de reactor.

Om dat de pijpen 8 en 9 tangentieel verlopende uitstroommonden 8a respectievelijk 9a bezitten, wordt in de bezinkruimte een kolk (whirlpool) opgewekt die de afscheiding van slib en de circulatie van de reactor verder versterkt en versneld.

De neerwaartse stroming van slib en recirculatiewater in de downer wordt voorts bevorderd door de tangentieel neerwaartse stand van de uitstroomopening 10a van de influentleidingen 10.

Het gereinigde water (effluent) komt via de tangentiële inlaat 11a in de leiding 11 terecht en wordt via deze leiding afgevoerd.

Als gevolg van de invoer van gas (bij een anaerobe reactor: biogas) in het slibbed op de bodem van de reactor via de leidingen 12, wordt het slibbed gefluïdiseerd en worden kortsluitstromingen voorkomen,

De uitvinding is niet beperkt tot de beschreven anaerobe reactor doch kan ook van toepassing zijn voor aerobe reactoren. In dat geval zal de kolkwerking worden opgewekt door lucht of zuurstof die via de leidingen 8 en 9 in de bezinkkamer wordt geleid.

De uitvinding leidt tot een verbeterde en versnelde slibafscheiding.

Claims (7)

1. Reactor voor de biologische behandeling van water omvattende een reactorvat (1), een in dat vat begrensde gistingskamer (3), middelen (10) voor het invoeren van influent in de gistingskamer, een boven de bovenbegrenzing (2) van de gistingskamer aanwezige bezinkkamer (4) voor het afscheiden van slib ten opzichte van behandeld water, een zich vanaf de bezinkkamer naar beneden door de gistingskamer uitstrekkende downer (5) voor het naar de gistingskamer (3) terugvoeren van afgescheiden slib, en middelen (11) om effluent uit de bezinkkamer af te voeren, met het kenmerk, dat in de bezinkkamer tenminste één gastoevoerleiding (8, 9) via een tangentieel afvoereinde (8a, 9a) uitmondt voor het opwekken van een kolk (whirlpool) in die bezinkkamer.

2. Reactor volgens conclusie 1, bestemd voor anaerobe waterzuivering, met het kenmerk, dat de genoemde in de bezinkkamer tangentieel uitmondende leiding (8, 9) een biogasleiding is.

3· Reactor volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de biogasleiding (8, 9) in verbinding staat met de gistingskamer (3).

4. Reactor volgens conclusie 1, bestemd voor aerobe waterzuivering, met het kenmerk, dat genoemde in de bezinkkamer via een tangentieel uitlaateinde (8a, 9a) uitmondende leiding (8, 9) een lucht- of zuurstofleiding is.

5· Reactor volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de in de bezinkkamer uitmondende gasinlaatleiding (8, 9) zich met zijn tangentiële uitlaateinde (8a, 9a) bevindt in een ruimte (7) die van de tangentiële inlaat (11a) van de effluentafvoermiddelen (11) door een cilindrisch schot (6) is gescheiden.

6. Reactor volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de middelen voor het invoeren van influent tenminste gedeeltelijk bestaan uit één of meer in het onderste deel van de downer (5) uitmondende pijpen (10) die een tangentieel neerwaarts verlopend uitlaateinde bezitten.

7. Reactor volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat een aantal gasinlaatleidingen (12) uitmonden juist boven de bodem van de gistingskamer.