NO148918B

NO148918B - Fremgangsmaate til aa fjerne fosfat fra bof-holdig avfallsvann

Info

Publication number: NO148918B
Application number: NO763670A
Authority: NO
Inventors: Ladislas Charles Matsch; Raymond Francis Drnevich
Original assignee: Bospherics Inc
Priority date: 1975-10-28
Filing date: 1976-10-27
Publication date: 1983-10-03
Also published as: AU1905576A; FI65764C; FI763060A; DE2648797B2; NO763670L; IL50781A; GB1540469A; FI65764B; JPS5255258A; DE2648797A1; NO148918C; IE44203B1; IL50781A0; NL185836B; DK486276A; ZA765966B; DE2648797C3; CA1072224A; AU500264B2; CH617412A5

Description

Oppfinnelsen vedrører en aktivert slamavfallsvann-behandlingsfremgangsmåte for å fjerne fosfat fra BOF-holdig avfallsvann for å oppnå et i det vesentlige fosfatfritt avløp.

I de vanlige aktiverte slamsystemer som benyttes

i dag utsettes avfallsvann for den vanlige siktning og forbe-handlingstrinn, f.eks. primær sedimentering, blandes deretter med resirkulert aktivert slam for å danne en blandet væske som utsettes for lufting med en oksygenholdig gass i en luftesone. Under lufting av den blandede væske bevirker mikroorganismene

som er tilstede i det aktiverte slam den aerobe nedbrytning av faste stoffer og det oppnås en høy grad av BOF-fjerning.

Fosfater som er tilstede i organisk avfall og vaskemidler unngår vanlig avfallsvann-behandlingsprosesser og frigjøres med avløpet til naturlige vannressurser, f.eks. sjøer, elver og strømmer. Disse fosfater resulterer i overgjødsling eller eutrofisering av vann og bevirker voldsom algeoppblomstring og alvorlige forurensningsproblemer.

Det er kjent at lufting av den blandede væske i eti aktivert slamavfallsvann-behandlingsprosess til å begynne med bevirker at de tilstedeværende mikroorganismer opptar fosfat. US-patent nr. 3-256.766 vedrører en fremgangsmåte som utnytter dette fenomen for å fjerne fosfater fra avfallsvann. I henhold til denne fremgangsmåte justeres råavfallsvannets pH, hvis nød-vendig for å opprettholde et område fra ca. 6,2 til ca. 8,5, avfallsvannet blandes med aktivert slam for å danne en blandet væske, den blandede væske luftes for å oppnå ét oppløst oksygeninnhold på minst 0,3 mg/liter i den blandede væske og et fosfatanriket slam separeres fra den blandede væske for å tilveiebringe et vesentlig fosfatfritt avløp. Det fosfatanrikede slam behandles for å redusere f osf atinnhoTdet derav før resir kulerdnq for blanding med innløps-avfallsvann. Dette er fulgt ved å opprettholde det' fosfatanrikede slam i en anaerob tilstand for flere timer i en kombinert fosfatstripper og slamfortykningskar. I dette kar avsettes det fosfatanrikede slam og inntykkes og de anaerobe; betingelser bevirker mikroorganismene som opptok fosfatet i luftesonen til å frigjøre fosfatene til den flytende fase for å danne et fosfatanriket overvann. Det fosfatanrikede overvann avleveres til en fosfatutfeller hvor det tilsettes et fosfatutfellende reagens som kalk for å utfelle de oppløselige fosfater. Ved ut-, øvelse av overnevnte prosess er det funnet at det er nødvendig med en betraktelig tid for frigjort oppløselig fosfat i det anaerobe slam og spesielt i det utfelte slam i den nedre del av strippesonen til å migrere ut av det. avsatte slamlag og i overvannsvæsken i strippesonen. En slik langsom migrering er en følge av fysisk hindring til diffusjonsstrømmen av frigjort fosfat ved det tettpakkede slamfaste stoff såvel som egenlikevekts-grenser for masseoverføringsprosessen. Under slike betingelser, hvis slammet fjernes fra strippesonen og resirkuleres i luftesonen før en tilstrekkelig oppløselig fosfatmengde er overført til overvannsvæsken resirkuleres ehoverskuddsmengde av oppløselig fosfat til luftesonen og fosfatfjerneeffektiviteten av hele prosessen nedsettes uheldig. Således i praksis blir den betraktelige mengde av oppløselig fosfat, hvorav konsentrasjonen øker fra toppen til bunnen av strippere ført inn og ut med det resirkulerte slam. I tillegg må fosfatstripperen også virke som en slamfor-tykker og må derfor dimensjoneres for lange oppholdstider for å akkomodere en slik fortykningsfunksjon.

Det er foreslått å øke fosfatfjerningseffektivi-teten av overnevnte system ved hjelp av forskjellige skjemaer, innbefattende resirkulering av en del av overvannsvæsken som fjernes fra strippesonen inn til bunnen av strippekaret, innfør-ing av det fosfatanrikede slam i bunnen av strippekaret eller resirkulere en del av slammet som er fjernet fra bunnen av strippekaret til overvannsvæsken deri, for således å øke nivået av oppløselig;; fosfat overført til overvannsvæsken. Slike modifikasjoner, enskjønt bevirker noe forbedring i mengden av oppløst

fosfat som fjernes fra resirkuleringsslammet er begrenset i effektivitet, da strippesonen må virke til å fortykke resirkuleringsslammet på tross av sirkulering og strømmer innen strippekaret under disse foreslåtte skjemaer, hvilket tenderer til å bevirke tilbakeblandingsegenskaper og innvirke med slik fortykningsfunksjon.

Mange andre fremgangsmåter er foreslått for å redusere fosfatinnholdet av fosfatanriket slam som følger lufte-trinnet i en aktivert slamkloakkbehandlingsprosess. Således angir eksempelvis US-patent n-r. 3.385.785 å justere pH av det fosfatanrikede slam til mellom ca. 3,5 og 6 og å ryste slammet i kontakt med et lavfosfatholdig vandig medium i en tank i en tid tilstrekkelig til å bevirke overføring av det vannoppløse-lige f osf atmaterial fra slammen til til den vandige fase. 'Ittsi at det oppløselige fosfat er blitt lutet ut av slammen inn til det vandige medium, føres blandingen til en avsetningstank, hvori det fosfatanrikede vandige medium separeres fra det fosfatutarmede slam. Det fosfatanrikede medium behandles deretter med et reagens som kalk for å utfelle oppløselig fosfat. Da demic fremgangsmåte krever tillegg av betraktelige mengder lavfosfatholdig vandig medium og krever to separate tanker, dvs. en fos-fatlutningstank og avsetningstank for å adskille det oppløse-lige fosfat fra slammet, er det nødvendig med stor kapitalinvestering i en slik fremgangsmåte. I tillegg kan store mengder av reagens være nødvendig for å opprettholde pH av det oppslem-mede vandige medium innen de foreskrevne grenser og å utfelle oppløselig fosfat fra det fosfatanrikede vandige medium.

I den ålment tilgjengelige norske søknad nr. 75 22 07 omtales et system hvori fosfatanriket slam fortykkes i en fosfatstrippesone og den overstående fraksjon av fosfatstrippesonen bringes i kontakt med det underliggende slam. Her om-fattes to utførelsesformer: Ved en utførelsesform blir den ovenstående væske injisert i det underliggende slamlag, mens i den andre utf ørelsesf orm blandes det underliggende slamlac,

med innkommende fosfatanriket slam, matet inn i strippesonen I virkeligheten omfatter begge disse utførelsesformer bare en måte å blande fosfatstrippesonen på kontrollert måte, for således ikke å utsette fortykningsfunksjonen som må foregå innen strippesonen for at prosessen skal arbeide. Det er følgelig den maksimale grad av masseoverføring av oppløselig fosfat i det underliggende slamlag i den ovenstående væske, som kan oppnås i prosessen, selv under ideelle betingelser er slik at slike konsentrasjoner av oppløselig fosfat ville være tilstede i den ovenstående væske og det underliggende slam. M.a.o.

fosfatstrippesonen ville bli fullstendig blandet. Begrensninger i prosessen primært i forhold til masseoverføringsbegrensning-er i en kontinuerlig prosess, hindrer den teoretiske grad av separering fra å opptre. I virkeligheten overføres meget lite oppløselig fosfat fra slammet i den overstående væske.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen derimot, dreier det seg ikke om blanding kontrollert eller annen, for å overføre oppløselig fosfat fra slam i overstående væske. Derimot benyttes et strippefluidum som ifølge prosessen er uav-hengig av selve strippesonen således at man er i stand til å gjennomføre en motstrømekstrahering eller stripping av fosfatet fra slammet. Teoretisk er man ikke begrenset ved å blande masse-overf øringsbegrensninger, og ideelt kan en overstående væske ha mer fosfat i seg enn det fjernede slam. Prosessen er altså hindret av fysikalske begrensninger, og de ideelle resultater oppnås ikke i praksis, men ikke desto mindre fordi den funda-mentale forskjell og måten prosessen drives, er det mulig med en høyere grad av fosfatfjerning fra slammet. Dette resultat frem-kommer av de data som er angitt nedenfor.

Forskjellige andre systemer er foreslått tidligere som anvender blanding av det fosfatanrikede slam med et lavere fosfatvandig medium etterfulgt av separering i fosfatlavere slam, dvs. det behandlede resirkulerte slam og fosfatanriket vandig medium. Slike systemer er selvbegrenset av likevektseffekter, da den oppløselige fosfatkonsentrasjon i væskefasen av det behandlede resirkulerte slam ikke kan bli lavere enn den oppløselige fosfatkonsentrasjon av det vandige medium, hvorfra den adskilles. Således vil forbedring av fosfatfjerningskapasi-teten av dette system nødvendiggjøre enten en økning av det totale volum av det vandige overføringsmedium, eller en økning i antallet blande-separeringstrinn, begge kostbare oppløsninger for problemet med å oppnå høyfosfat-fjerningseffektivitet.

Følgelig er det en hensikt med oppfinnelsen å tilveiebringe en forbedret fremgangsmåte for redusering av fosfatinnholdet i fosfatholdig avfallsvann i en aktivert slamavfalls-vannbehandlingsprosess.

Det er videre en hensikt med oppfinnelsen å tilveiebringe en slik fremgangsmåte som innbefatter en forbedret fosfat- stripping av fosforanriket slam og som resulterer i øket effektivitet av "f osf atf j erning fra avfallsvannet.

Andre hensikter og fordeler med oppfinnelsen vil fremgå av det følgende.

Oppfinnelsen vedrører en aktivert slamavfalls-vannsbehandlingsfremgangsmåte for fjerning av fosfat fra BOF-holdig avfallsvann, idet fremgangsmåten erkarakterisert veden forbedret fremgangsmåte for å strippe frigjort oppløselig fosfat fra fosfatanriket slam i en fosfatstrippesone. -^Kort omfatter fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen trinnene med å blande fosfatholdig innløps-avfallsvann med aktivert slam og oksygenholdig gass i en luftesone og samtidig sirkulere et fluidum mot det andre fluidum i tilstrekkelig varighet for å redusere BOF-innholdet av avfallsvannet og bevirke at mikroorganismene tilstede i den aktiverte slam opptar fosfat for å danne en luftet blandet væske inneholdende fosfatanriket slam. Det fosfatanrikede slam separeres fra den luftede blande-vaeske for å tilveiebringe i det vesentlige fosfatfritt avløp. Det adskilte fosfatanrikede slam føres til en fosfatstrippesone og i det minste en hoveddel av slammet deri opprettholdes under anaerobe . betingelser for å frigjøre fosfat fra det fosfatanrikede slam for å danne et fosfatlavere slam og fosfatanriket væske. Den fosfatanrikede væske fjernes fra en øvre del av strippesonen og lavere fosfathoIdig-slammet fjernes fra en lavere del av strippesonen. I det minste deler av den fosfatlavere slam resirkuleres tilluftesonen som overnevnte aktiverte slam derfor.

I henhold til de spesifikke forbedrede trekk ifølge oppfinnelsen blir frigjort fosfat motstrømsstrippet fra slammet i strippesonen. Slik forbedring krever en slamoppholdstid i strippesonen fra 2 til 10 timer. En lavfosfat, lavfaststoffs-strippemediet innføres i strippesonens lavere seksjon for opp-gående strøm gjennom i det minste deler av det avsettende faste stoff til strippesonens øvre seksjon. På denne måte frigjøres, fosfatatet fra det avsatte slamfaststoff, overføres til opp-strømmende væske for å tilveiebringe overnevnte fosfatanrikede væske i strippesonens øvre seksjon. Strippemediet har eh -suspendert faststoffkonsentrasjbn ikke overskridende 200 mg/liter og den volumetriske strrfmningsgrad av strippemediet innført i strippesonen opprettholder mellom 0,7 og 2,0 ganger den volumetriske strømningsgrad av den fosfatanrikede væske som fjernes

derifra.

Som benyttet heri uttrykket "slam" refererer til

en faststoff-væskeblandingjomfattende

en slamfaststoff-fase og en forbundet flytende fase. Uttrykket "lavfosfat, lavfaststoff-strippemedium" refererer til et vandig eller vannholdig medium som inneholder en lavere konsentrasjon av oppløselig fosfat enn den frigjorte fosfatholdige anaerobe slam, hvormed den er bragt i berøring, fortrinnsvis har strippemedium en oppløselig fos fatkonsentrasjon under ca. 30 mg/liter. Som angitt ovenfor overskrider faststoffkonsentrasjonen av strippemediet ikke 200 mg/liter. Uttrykket "hoveddel av slammet" benyttet for å angi den del av slammet som holdes under anaerobe betingelser i strippesonen, refererer til'minst 50 vekt% av slamfaststoffet deri.

Ifølge oppfinnelsen blir fosfatanriket slam, hvori fosfatet er tilstede i eellene av slammets mikroorganismer,

dvs. biologisk faststof ^'opprettholdt under anaerobiske betingelser, dvs. således at det ikke er noen større målbar mengde av oppløst oksygen i den flytende fase i avsatt slam i fosfatstrippesonen i en tid tilstrekkelig til å bevirke mikroorganismene til å frigjøre fosfatet til slammets flytende fase. Den resulterende anaerobeslam inneholdende frigjort fosfat er i mot-strøm bragt i kontakt med lavfosfat, lavfaststoffs-strippemedium. Formålet med en slik berøring er å overføre oppløselig, fosfat

ut av det anaerobe slam og endelig til utstrømsvæsken i strippesonens øvre seksjon for således å bevirke en høy grad av fosfatanrikning av væsken som fjernes herifra.

Oppfinnelsen er basert på det funn at fosfatstrippesonen kan effektivt drives som motstrømsekstrahering for å oppnå høyere fjerning av fosfat enn tidligere har vært økonomisk mulig med kjente metoder. Som nevnt tidligere ved tidligere kjente metode har man varierende anvendt fosfatstrippesonen som en fullstendig blandet overføringssone oppstrdms i forhold til den etterfølgende separeringssone eller ellers som en fortyknings-sone enten med eller uten sirkulerings-fos fat-overfårings- ut-tømningsstrøm. Den tidligere metode som nevnt, krever store strømmer av strippevann og stor kapitalinvestering og er begrenset i overføringseffektivitet ved likevektseffekter som hindrer høy fjerning når fosfatet oppnås. Sistnevnte metode er det vanskelig å oppnå en hurtig og fullstendig overføring av det frigjorte og oppløselige fosfat fra det avsatte, fortyknede lag av slam i bunnseksjonen av strippesonen til overvannvæsken som ligger over det avsatte slamlag. Med hensyn til sistnevnte metode har det tidligere vært antatt at fortykning av det avsatte faste stoff i strippesonen er meget ønskelig, hvis ikke nød-vendig, for å danne en tett, kompakt faststoffmasse deri og derved å bevirke høyanerobeomgivelser som fører til effektiv frigjøring av intracellulært fosfat i mikroorganismene av slam-faststoff. Uventet er det funnet at ekstremt høy fjerning av fosfat fra det fos fatanrikede slam kan oppnås ved arbeidet med fosfatstrippesonen i motstrømskontakt-ekstraheringsmetoden uten slikt fortykningsutstyr. Ifølge oppfinnelsen blir et lavfosfat-lavfaststoff-strippemedium-strømmet oppad gjennom det nedstrøm-mende avsetningsslam, således at det oppløselige fosfat som er blitt frigjort av slamfaststoffet til slamflytende fase forbunden derved fjernes i den oppstrømmende væske og væsken som inneholder det frigjorte fosfat og omgir partiklene av avsetningsslam-faststoffet erstattes derved ved lavfosfat-lavfaststoffvæsken av strippemediet. På denne måte tenderer fosfatkonsentrasjons-gradienten mellom avsetningsslam-faststoff og omgivende væskefase til å bli kontinuerlig maksimert ved hjelp av strippemediet i fosfatstrippesonen for å tilveiebringe en tilsvarende høy grad av masseoverføring fra slamfaststoff til omgivende opp-strømmende væske i strippetrinnet.

Foregående eliminering av fortykningsfunksjonen i fosfatstrippesonen ifølge oppfinnelsen som oppnådd under begrensede spesifikke områder av slamdetensjonstid, dryppemedium, suspendert faststoffnivå og forholdet mellom fosfatanriket væske og strippemedium volumetrisk strømningsgrad angitt tidligere er også fordelaktig av den grunn at det muliggjør at størrelsen (nødvendig tverrsnittsareal) av fosfatstrippesonen vesentlig reduseres, f.eks. ved en faktor 4 i forhold til en fosfatstrippesone beregnet på å tillempe fortykning. Drift ifølge oppfinnelsen muliggjør således en markant reduksjon i det nødvendige kapitalutstyr ved prosess-systemet i forhold til tidligere for-tyknings sy st erne r .

Ifølge oppfinnelsen kan lavfosfat, lavfaststoff-strippemediet utgjøre eller utledes fra en prosess-strøm eller strømning innen avfallsvann-behandlingsprosessen eller alternativt kan strippemediet utledes fra en ytre kilde utenfor av- fallsvannbehandlingsprosessen. Egnede indre kilder for strippemediet kan innbefatte innløpsavfallsvann, som primært innløp utledet fra primær sedimentering av råavfalisvann, det vesentlige -fosfatfrie avløp og den fosfatanrikede væske fjernet fra strippesonens øvre del etter å ha vært behandlet med et fosfatutfellingsmiddel og det utfelte fosfat fjernet derifra. Den fosfatanrikede væske fjernet fra fosfatstrippesonen kan forøvrig behandles for å fjerne fosfat derifra og resirkuleres til hoved-avfallsvannstrømmen gjennom anlegget eller alternativt ledet ut av behandlingssystemet for annen endelig disponering og/eller bruk.

På tegningen viser figur 1 et skjematisk arbeidsdiagram over en aktivert slamprosess ifølge en utførelse ifølge oppfinnelsen, hvori anerobt slam inneholdende frigjort fosfat bringes i kontakt med en lavfosfat, lavfaststoffs strippemedium dannet ved fosfatfjerning fra den fosfatanrikede væske fjernet fra strippesonens øvre del. Figur 2 viser et arbeidsdiagram av en aktivert slamprosess ifølge en annen utførelse ifølge oppfinnelsen, hvori en del av det primære avløp fra den primære sedimentasjonssone anvendes som strippemedium. Figur 3 viser et arbeidsdiagram av en aktivert slamprosess ifølge en annen utførelsesform ifølge oppfinnelsen som anvender en del av det vesentlige fosfatfrie avløp fra prosessen som strippemedium. Figur 1 viser et fremgangsmåtesystem ifølge oppfinnelsen. I denne utførelse innføres fosfatholdig innløpsavfalls-vann, f.eks. kommunal kloakk innføres til avfallsvannbehandlingssystemet av rør 15 og blandes med den fosfatutarmede væske fra rør 35j som skal nærmere omtales nedenfor. Innløpskloakken ogresirkulert slam i rør 24 føres i en luftesone 16, hvori den blandede væske som er dannet fra kloakkmaterialet og resirkulert aktivert slam luftes for å redusere BOF-innholdet av kloakken og å bevirke at mikroorganismene som er tilstede opptar fosfat. I luftetanken luftes den blandede væske i en grad som er tilstrekkeig til å holde den aerob, dvs. således at det er en målbar mengde av oppløst oksygen tilstede i den blandede væske, i i det minste en del av luftetanken for den nødvendige lufteperiode, dvs. for en periode fra 0,5 til 8 timer. Mere spesielt drives luftingen ved å blande det fosfatholdige innløpsavfalisvann med den aktiverte slam av oksygenholdig gass i luftesonen og samtidig sirkulering av et av fluidene, f.eks. væsken og luftegassen mot det andre fluidum en tilstrekkelig tid for å redusere BOF-innholdet av

kloakken og å bevirke mikroorganismene som er tilstede i det aktiverte slam og å oppta fosfat fra en luftet, blandet væske inneholdende fosfatanriket slam.

I praksis kan luftesonen være av vanlig type, hvori atmosfærisk luft benyttes som oksydant i åpne luftekammere. Alternativt kan luftingen drives på en måte angitt i US-patenter

nr. 3.5^7.813 og 3.547.815, hvori minst et innelukket dekket luftekammer anvendes, hvori væsken undergående behandling

bringes i god kontakt i nærvær av aktivert slam med oksygen-

anriket gass fra et overliggende gassrom, for å oppløse nødvendig oksygen for aerob biologisk aktivitet. Slike oksygenerings-systemer er i stand til å virke på biologisk suspendert faststoffnivå flere ganger høyere og luftetider flere ganger mindre enn de ved vanlige luftningssystemer mens det opprettholdes sammenlignbare eller høyere gjennomsnittlige nivåer av behandling og er funnet å være meget effektiv i praksis ved utøvelse av o ppfinnelsen.

Den luftede, blandede væske føres fra luftesonen i

rør 17 og passerer til den annen avsetningssone 18. I avsetningssonen adskilles fosfatanriket slam fra den luftede, blandede væske for å danne et vesentlig fosfatfritt avløp som tømmes fra systemet i rør 19. Det er klart at enskjønt adskillelsen av det fosfatanrikede slam fra den luftede blandede væske er for-

klart i forbindelse med en avsetningssone, f.eks. vanlig klarings-kammer, vil det også være mulig å utføre separering av blandet væske ved hjelp av andre metoder som luftflotering. Det ad-

skilte fosfatanrikede slam føres fra den sekundære avsetnings-

sone 18 ved rør 20 til fosfatstrippesonen 21. I noen tilfeller kan det være ønskelig å resirkulere en del av det adskilte fosfatanrikede slam direkte til luftesonen uten strippebehandlingA

som ved hjelp av rør 12 og/eller å kassere en del av det fosfatanrikede slam oppstrøms til strippesonen, som ved hjelp av rør

13- I strippesonen avsettes det fosfatanrikede slam. I det

minste en hoveddel av det avsatte slam i strippesonen opprett-

holdes under anaerobebetingelser for å. frigjøre fosfat til væskefasen av det anaerobe slam. Slik frigjøring bevirkes ved å opprettholde en slamoppholdstid i strippesonen fra 2 til 10 timer for å bevirke at oppløselig fosfat går ut av det fosfatanrikede slamfaststoff.

Det anaerobe slamstripping-kontakttrinn utføres

i dette system ved å innføre det lavfosfat, lavfaststoff-strippemedium i rør 26, som skal nærmere omtales nedenfor i strippesonen 21 ved den lavere seksjon 36 herav ved dusjinn-retningen 28, som eksempelvis kan omfatte flere stasjonære dyser for oppstrøm gjennom i det minste' en del av det avsettende faste stoff til den øvre del 22 av strippesonen 21. På denne måte etableres en motstrøm oppslemmet av oppløselig fosfat i det anaerobe slam som oppløselig fosfat frigjøres fra avsatt slamfaststoff, overføres til den oppstrømmende væske for å tilveiebringe fos fatanriket væske i strippesonens øvre del og en fosfat-lavere-slamavsetning i strippesonens lavere del 36. Den fosfatanrikede væske fjernes fra strippesonens øvre seksjon i rør 25 og fosfat-lavereslam fjernes fra den nedre del av sonen i rør 23. I strippesonen er det klart at de respektive plasseringer av punkt eller punkter, hvorfra fosfatlavere slam-fjernes fra strippesonen og punktet eller punktene hvor lavfosfat, lavfaststoff strippemedium innføres i strippesonen er ønskelig avstand fra hverandre i praksis for å nedsette muligheten for kortslutningsstrømmer eller andre uheldige strømningsfenomener, som ville motsatt påvirke strippe-operasjonen og å nedsette den gjennomsnittlige fosfatfjernings-effektivitet for systemet.

I overnevnte kontaktarrangement er det klart at

et hvilket som helst oppløst oksygeninnhold i strippemedium, som eksempelvis kan opptre i blandingen og resirkuleringen som skal omtales nedenfor vil bli ført inn i den lavere-del av strippesonen i kontaktstrømmen i rør 26. Slik innføring av oppløst oksygen vil bevirke mikroorganismene i det avsatte faste lag, hvor kontaktstrømmen innføres, som har' frigjort fosfater til den forbundne væskefase igjen til'å oppta fosfat, hvis oppløselig fosfat er tilstede i den omgivende flytende fase. Denne effekt kan lokalisere i den umiddelbare nærhet av innf øringsinnretningene, således ikke å mots'att påvirke de anaerobe betingelser i bulk-volumet av anaerobt avsetningsslam i strippesonen. Med andre ord, det oppløste oksygeninnhold av strippemediet bør kontrolleres ved hensiktsmessig utførelse ved et egnet lavt nivå for å opprettholde det ønskede nivå av fosfat

fjernet fra slammet.

Den fosfatanrikede væske fjernet fra den øvre del

22 av strippesonen 21 i rør 25 strømmes til hurtigblandetank

29. I denne tank blir den fosfatanrikede væske hurtig blandet

(ved ikke viste innretninger) med en fosfatutfeller, f.eks.

kalk, innført i tanken ved hjelp av rør 30. Den overstående væske-fosfat-utfellingsblanding føres deretter ved hjelp av rør 31 til f lokkuleringstank 3 2, hvori det utf elte fosfat avsettes og fjernes fra systemet som avfallskjemisk slam i rør 33. Det overstrømmende f os f at-utarmede overvann fra fLokkuleringstank 32 i rør 34 kan deretter oppdeles i to deler, med en første del resirkulert i rør 35 for forening med kloakkinnløp, som trer inn i prosessen i rør 15, og en annen del som resirkuleres i rør 26 med pumpeinnretninger 27 til spredere 28, som lavfosfat, lavfaststoffstrippemediet for prosessen. Det er klart at i noen tilfeller er det ønskelig å anvende bare et enkelt kar for å utføre blanding, flokkulering og avsetningsfunksjoner isteden-for de to kar vist på systemet i figur 1.

I utøvelse av oppfinnelsen som angitt nedenfor opprettholdes i minst en hoveddel av avsetningsslammen under anaerob<e>betingelser, dvs. slik at det er i det vesentlige ikke målbar mengde av oppløst oksygen tilstede i væskefasen av slammet i et tidsrom mellom 2 og 10 timer, tilstrekkelig til å frigjøre fosfat til væskefasen av de t anaerobt avsatte slam. Oppholdstiden av slammet i strippesonen som er nødvendig for fosfatfri-" gjøring vil avhenge delvis av den aerobiske eller anaerobiske karakter av den fosfatanrikede slam som føres til strippesonen. Eksempelvis er det funnet at graden av oppløst oksygenopptak

(av tilstedeværende mikroorganismer) i sekundær-avsetningssoner av vanlige aktiverte slamanlegg kan være meget høy, f.eks. i størrelsesorden 20 - 30 deler pr. million/timer. Med en slik høy opptaksgrad kan oppløst oksygen i den blandede væske ut-tømt fra foregående luftning bli uttømt i avsetningssonen, så- . ledes at slamunderstrømmen fjernet fra avsetningssonen er anaerob. Anvendt på foreliggende oppfinnelse, slik anaerob karakter' av den fosfatanrikede slam adskilt fra den blandede væske og ført til strippesonen muliggjør at hele volumet av avsetningsslammet i strippesonen opprettholdes under anaerobe betingelser, som igjen muliggjør en forholdsvis kortere slamoppholdstid i strippesonen å bli anvendt for fosfatfrigjøring. Når

slammet fjernet fra dets andre avsetningssone og ført til strippesonen er anaerobt i karakter, oppholdstiden og oppholdsbeting-else av slammet i den sekundære avsetningssone må bli opprettholdt således til å unngå frigjøring og blanding av fosfatet i den sonen slik at det ville ødelegge kvaliteten av avlønet ut-tømt fra prosessen. På den annen side, hvor det fos fatanrikede slam som føres til strippesonen er av aerob karakter, vil det bli nødvendig med en forholdsvis større slamoppholdstid i strippesonen for å oppnå den nødvendige fosfatfrigjøring.

Som angitt ovenfor må slamoppholdstiden i strippesonen i praksis av oppfinnelsen være innen området 2-10 timer. Hvis det anvendes en oppholdstid på mindre enn 2 timer oppnås

en utilstrekkelig grad av fosfatfrigjøring fra avsatt slamfast stoff og slammet er ikke fullstendig aktivert igjen til igjen å oppta fosfat i luftesonen. Under slike betingelser er fosfatet i innløpsavfalisvannet matet til luftesonen, ikke fullstendig fjernet deri og passerer ut av systemet i avløpet fra den sekundære avsetningssone. Hvis på den annen side slamoppholdstiden i strippesonen overskrider 10 timer vil den nød-vendige størrelse av strippekaret bli vesentlig stort og kost-bart uten at det oppnås noen forbedring i nivået av oppnådd fosfatfjerning. Under disse synsvinkler er det foretrukket å opprettholde slamoppholdstiden i strippesonen i området på

4-8 timer.

Som tidligere angitt nødvendiggjør denne brede ut-øvelse av oppfinnelsen at den suspenderte faststoffkonsentrasjon av lavfosfat, lavfaststoff-strippemediet ikke overskrider 200 mg/ liter og at den.volumetriske strømningsgrad av strippemediet som innføres i strippesonen er mellom 0,6 og 2,0 ganger den volumetriske stromningsgrad av fosfatanriket væske, som fjernes derifra. Hvis strippemediet har et suspendert faststoffinnhold over 200 mg/liter blir faststoffluksen i strippesonen tilstrekkelig lav, således at fortykning av det faste stoff i stri<p>pesonen blir nødvendig med tidligere nevnte uheldige konsekvenser, dvs. fosfatet tenderer til å fanges i den faste faststoffmasse og strippesonen må dimensjoneres til å tiloasse fortykningsfunksjonen. Opptreden av denne fortykningsfunksjon krever en vesentlig større strippesone enn' det som ellers ville være nødvendig i fravær av en slik funksjon. HvJs fortykning er nødvendig og strippekaret ikke tilsvarende dimensjonert, blir karet hydraulisk overbelastet og det kan resultere i et stort tap av suspendert faststoff i væsken som fjernes fra strippesonens øvre seksjon. Fortrinnsvis er den suspenderte faststoffkonsentrasjon av strippemediet mindre enn 100 mg/liter. Strippemediet bør også ha en egnet lav oppløselig fosfatkonsentrasjon for å opprettholde en tilstrekkelig høy konsentrasjonsgradient for å tilveiebringe en høy grad av masseoverføring mellom strippemediet og avsetningsslammet i strippesonen for effektiv overføring av oppløse-lig fosfat deri og høy fosfatfjerning i systemet. I praksis er den oppløselige fosfatkonsentrasjon i strippemediet fortrinnsvis mindre enn ca. 30 mg/liter, for å sikre en egnet høy masse-overf øringskonsentrasj onsgradient i de systemer hvori den opp-løselige fosfatkonsentrasjon av innløpavfalisvann er større,

dvs. 50 mg/liter. Videre må den volumetriske strømningsgrad av strippemediet innført i strippesonen være opprettholdt mellom 0,7 og 2,0 ganger den volumetriske strømningsgrad av fosfatanriket væske fjernet herifra, for å drive strippesonen hydraulisk mest effektivt. Hvis denne volumetriske strømningsgrad (av strippemedium til fos fatanriket væske) er under 0,7, tenderer volumet av strippemedium tilveiebragt for stripping å bli inade-kvat i mengde, med det resultat at overskytende mengder av fosfat resirkuleres til luftesonen i det resirkulerte slam, og fosfat f j erningens effektivitet av det hele systemet tenderer til å bli lav. Under den volumetriske strømningsgrad på 0,7 blir graden av fortykning uønsket dyr. På den annen side, hvis den volumetriske strømningsgrad overskrider 2,0, blir volumet av strippemedium som innføres i strippesonen så stort i forhold til: mengden av fosfatanriket væske som fjernes derifra til å tilveiebringe kortslutning av strippemediet fra dets innførings-punkt til punktet av understrømningsslamfjerning fra strippesonen. Under slike betingelser blir den volumetriske strømnings-grad av strippemediet innført i fosfatstrippesonen og slammet som understrøms fjernet derifra blir unødvendig stort, med hensyn til systemet strippeutstyr uten noen tilsvarende forbedring i fosfat-fjerneeffektiviteten, videre resulterer denne situasjon i unødvendig bruk av energi for resirkuleringspumping og pumping av slam fra strippesonen. Følgelig vil det volumetriske strøm-ningsgradområde på 0,7 til 2,0 sammen med ,.de tidligere.'omtalte restriktive grenser av slamoppholdstid i strippesonen og susnen-dert faststoffkonsentrasjon av strippemediet angir aggregattil-

stand av prosessbetingelsen som muliggjør fosfatstrippesonen å være meget effektivt utnyttet, som en motstrømsekstraherings-strippesone og tilsvarende sikret at lite eller ingen fortykning foregår i strippesonen under dens drift.

Det er instruktivt ved dette punkt å betrakte effekten av fortykning og hydrauliske karakteristikker på størrelsen og konfigurasjonen av fosfatstrippesonen. Fosfatstrippesonen i fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen må utøve to hovedfunksjoner i forhold til hverandre - den må produsere en lav-faststoff-fosfatanriket væske som fjernes fra den øvre del av strippesonen og inneholder en høy konsentrasjon av oppløselig fosfat, utledet fra den fosfatanrikede slam, ført til strippesonen fra den sekundære avsetningssone og den må danne et fosfat-lavere resirkulert siam av tilstrekkelig lav oppløselig fos fatkonsentrasjon og tilstrekkelig høy faststoffkonsentrasjon for å tilveiebringe høy BOF og fosfatfjerning fra innløp-avfalisvann i luftesonen. Forbundet med disse funksjoner er den nødvendighet at fosfatstrippesonen muliggjør en effektiv faststoff-væskeseparering til å bli opprettholdt" som mot de respektive motstrøms-strømninger, dvs. den oppstrømmende, ekstraherende væske og det nedgående, avsettende faste stoff. Denne faststoffvæskeseparer-ing eller klaringsegenskap er vesentlig til en effektiv drift av avfallsvannbehandlingssystemet, da ethvert faststoff som unngår separering og passerer ut av strippesonen i overløpsvæsken vil ødelegge fos fatfjerningskapasiteten av hele systemet, som enhver inntreden av strippemediet i understrømslammet fjernet fra den nedre del av fosfatstrippesonen. Klaringskapasiteten av fosfatstrippesonen på sin side avhenger av de relative hastigheter av faststoff og væskefaser. For oppnåelse av klar separering må den vertikale væskestigningsgrad i strippesonen være mindre enn faststoffets nedgangsgrad. Vertikal væskestigningsgrad er en geometrisk bestemt variabel avhengig av størrelsen (spesifikt tverrsnitt) av strippesonen. Netto separeringsnødvendigheten tillater således at det defineres et areal for klaring.

I motsetning til overstående er fortykning- eller kompakteringskapasiteten av fosfatstrippesonen i forhold til faststoffluks eller masseoppladning (masse/areal/tid) at strippesonen kan virke under tyngde. Denne faststoffluks bestemmes ved graden av fjerning av slam understrøms fra nedre seksjon av

strippesonen og avsetningshastigheten av slammet som en funksjon av konsentrasjonen. I et spesielt fosfatstrippesystem er det da

også ét -areal nødvendig for fortykning. I dimensjonering av fosfatstrippesonen må det velges et helt areal for å tilfreds-stille dobbeltfunksjonene av klaring og fortykning hvor fortykning er nødvendig, som i tidligere teknikk for fos fatstripping. Overensstemmende med foreliggende oppfinnelse er det funnet at

ved å unngå fortykningsfunksjonen, tidligere nødvendig i slike tidligere skjemaer, at størrelsen av strippesonen kan følgelig reduseres vesentlig, som eksempelvis med en faktor på større enn 4 i forhold til de. anvendte strippekar i de tidligere systeder.

Med hensyn til figur 2 hvor det er vist en annen utførelse ifølge oppfinnelsen forenes fosfatholdig råkloakk i rør 39 med en blanding av fosfatutarmet væske og utfelte fosfat-partikler slik det skal omtales nærmere nedenfor, fra rør 62 og den kombinerte strøm innføres i primæravsetningssonen 38. I

den primære avsetningssone utføres faststoff-væskeseparering fo>

å gi et faststoffutarmet primært avløp, som fjernes fra avsetningssonen i rør 40 og avsatt faststoff som fjernes i rør 39 ,

som primært slam og føres til kassering eller til andre ytterligere behandlings- og/eller avsetningstrinn. Det fjernede primære slam i rør 39 inneholder det utfelte fosfat som var satt til råkloakken i rør 37 og som avsettes sammen med andre faste stoffer i avsetningssonen. Et slikt arrangement er spesielt, fordelaktig med hensyn til avsetningseffektiviteten av den primære avsetningssone da nærværet av det utfelte fosfat forbedrer avsetningskarakteristikken av slammet deri.

En mindre del av det primære avløp som fjernes fra

den primære avsetningssone 38 i rør 40 fjernes deri fra rør 42

som har pumpeinnretninger 57 anordnet deri og føres til fosfatstrippesonen 50 som lavfosfat, lavfaststoff-strinpemedium, som innføres i strippesonens nedre seksjon via fordysningsinnret-ninger 53- Den andre hoveddel av det primære avløp fjernet fra den primære avsetningssone føres til luftesone 43 i røret 4l,

som innløps-avløpsvann dertil. I luftesonen blir fosfatholdig. innløps-avfallsvann innført i rør 41 blandet med fosfat-lav-aktivert slam, innført til luftesonen ved hjelp av rør 56 og oksygenholdig gass og en av væsken og oksygengassfluidumene sirkuleres mot det andre fluidum for tilstrekkelig varighet for å redusere BOF-innholdet av avfallsvannet og bevirke at mikroorganismene i det aktiverte slam tar opp fosfat for å danne en luftet, blandet væske inneholdende fosfatanriket slam. Den

blandede væske i luftesonen kan eksempelvis luftes med 56 liter luft pr. 1,2 liter avfallsvann i 6 timer.

Den luftede, blandede væske uttømmes deretter fra luftesonen i rør 44 og føres til den sekundære avsetningssone 45, hvori det fosfatanrikede slam adskilles fra den blandede væske i vesentlig fosfatfritt avløp, som uttømmes fra systemet i rør 46, og fos fatanriket aktivert slam, som fjernes fra bunnseksjonen av avsetningssonen i rør 47. Fra slamstrømmen i rør 47 kan en del av slammet intermittent oppdeles i rør 48, som sekundært avfallsslam og leveres til avsetning og/eller annen sluttbruk. Det gjenværende av slammet føres til fosfatstrippesonen 50 ved hjelp av rør 49. I strippesonen avsettes innført slam og i det minste en hoveddel av slammet opprettholdes under

anaerobe betingelser for å frigjøre fosfat fra det fosfatanrikede slam. Den før nevnte avledede del av primært avløp inn-føres til strippesonen gjennom spreder 53 ved strippesonens nedre seksjon 52 for oppstrøm gjennom minst en del av avsatt faststoff til strippesonens øvre seksjon 51, hvorved fosfat fjernet fra

avsatt slam-faststoff overføres til oppstrømmende væske for å tilveiebringe en fos fatanriket væske i stripperens øvre seksjon. Strippesonen drives for å tilveiebringe en slamoppholdstid på 2-10 timer. Det avdelte primære avløp-strippemedium har en suspendert faststoffkonsentrasjon ikke overskridende 200 mg/ liter. Den volumetriske strømningsgrad av det primære avløps-strippemedium opprettholdes mellom 0,7 og 2,0 ganger den volumetriske s.trømningsgrad av den fos f atanrikede væske fjernet fra strippesonen i røret 58.

Det fosfatlavere slam fjernet fra nedre seksjon 52 og strippesonen i rør 54 kan delvis kasseres gjennom rør 55. I dette system kan avfallsslam fullstendig elimineres via rør 55, i tilfellet det tidligere omtalte.avfallsslamrør 48 kan utelates fra prosessystemet eller alternativt, kan begge rør 48 og 55. anvendes for kassering av slam. Det gjenværende av fosfatlavere slam, dvs. ukassert del, føres gjennom rør -56 til luftesone 43 som aktivert slam dertil. Den fosfatanrikede væske fjernet fra strippesonens øvre seksjon 51 i rør 58 strømmer til blanding og f os.fatutfellingstank 59. I denne tank blandes væsken hurtig ved hjelp av blandepropeller 60 med en fosfatutfeller som aluminium-eller jernsalter eller kalk for å utfelle fosfater i den fosfatanrikede overvannsvæske. I praksis foretrekkes kalk for de forskjellige reagenser som aluminium- eller jernsalter som bare reagerer støkiometrisk, kalk tilveiebringer et tillegg pF-for-høyningseffekt som forbedrer fosfatutfellingsfjerning. Den resulterende blanding av utfelt fosfat og fosfatuttømt væske føres ved hjelp av rør 62 for blanding med råkloakk i rør 37 som strømmer til den primære sedimenteringssone 38.

Figur 3 viser et arbeidsdiagram av en ytterligere utførelse ifølge oppfinnelsen omfattende et trinnet oksygeneringssystem, slik det hensiktsmessig anvendes i praksis ifølge foreliggende oppfinnelse på en måte slik det fremgår av US-pate^',

nr. 3-547.812 - 3.547.815. I praksis med oksygenering av BOF-holdig vann, slik det fremgår av "disse patenter, anvendes i det minste et lukket dekket luftekammer, hvori væsken som undergår behandling bringes i god kontakt i nærvær av aktivert slam med oksygenanriket gass fra et overliggende gassrom for å oppløse nødvendig oksygen for aerob. biologisk aktivitet. Slike oksy-generingssystemer medfører vesentlige fordeler og for tidligere behandlingssystemer, hvori atmosfærisk luft benyttes som oksyda-sjonsmiddel i åpne luftekammere. Eksempelvis er det lukkede kammers oksygeneringssystem i stand til å drive et biologisk suspendert faststoffnivå flere ganger større og lufteperiodér flere ganger kortere enn de ved luftesystemer med opprettholdelse av sammenlignbare eller bedre samlet nivå av behandlingen. Slike fordeler er en følge av den høyere masseoverdrivningsdrivkraft

for oksygenanriket gass i forhold til luft, hvilke muliggjør høyere oksygennivåer og oppnås med økonomiske nivåer av volumetrisk oksygenoverføringsgrader pr. enhet av kraftinntak.

I systemet på figur 3 omfatter luftesonen væske-innelukning 149 som inneholder tre oksygeneringssubsoner 171,

172 og 173 med skillevegger 169 og 170 mellom første og annen og annen og tredje subsone resp. og et lokk 150 over den øvre ende av subsoneveggene for å innelukke luftesonen og å danne gassrommene 178, 179 og 180. Fosfat- og BOF-holdig innløpsav-fallsvann trer inn i første oksygenerings subsone gjennom rør

151. Ledning 138, som har kontrollinnretninger, omfattende kontrollventil 153 er utstyrt for strømning på minst 50 volum-

oksygen innmatet gass i subsone 171. Overflateluftingsinnret-' ninger omfatter roterbare propeller 166, 167 og 168 plassert ved overflaten av væsken og er anordnet inne i de respektive subsoner 171, 172 og 173 for blanding og kontinuerlig resirkulasjon av væsken mot den oksygenanrikede atmosfære i de respektive gassrom

178, 179 og 180. De roterbare propeller 166, 167 og 168 drives ved tilsvarende motorer 157, 158 og 159 ved hjelp av aksel 163, 164 og I65 som fører gjennom forseglingen l60, l6l, 162 i lokket 150.

Skilleveggene 169 og 170 på luftesonene i figur 3 rager fra gulvet av rommet 1^9 opp til lokket 150 som ligger over oksygeneringssubsonene og er utstyrt med begrensede åpninger for strømning av gass og væske fra subsone til subsone. Begrenset åpning 174 tilveiebringer strøm av delvis oksygenert væske fra første subsone 171 til annen subsone 172 og begrenset åpning 175 tilveiebringer strøm av ytterligere oksygenert væske fra annen subsone 172 til tredje subsone 173. Den viste luftesone tilveiebringer således en nær sammenligning til plugstrøm av væske, med væskehastighet gjennom begrensede åpninger 17^ og 175 tilstrekkelig til å hindre tilbakeblanding. Væsken i hver subsone er vesentlig jevn i sammensetning og BOF-innholdet avtar progressivt fra væskematet subsone 171 til væskeuttømningssubsone 173- Endelig oksygenert væske uttømmes fra den terminale oksygeneringssubsone gjennom den neddyppede åpning som holdes av bunnen av karet 149 og den nedre ende av den sluttoksygeneringssubsone-vegg 144 og strømmer oppad over forhøyningen av innløpsåpningen mot et hydrodynamisk væskehode i den innelukkede væskestrøm-passasje som dannes av oksygeneringssubsonevegg 144 og endeveggen av væskelagringsbeholderen 149 transverselt plassert fra og vesentlig parallelt til vegg 177. Som vist på figur 3 forbinder den flytende uttømningsledning l4<p>anordnet med innløpet i den innelukkede væskestrømpassasjen over innløpsåpningen til strøm-ningspassasjen luftesonen og den sekundære klarer 116.

Oksygeneringssonen i dette system er viderekarakterisert vedanordning av strømningsbegrensende åpninger i den øvre del av delene mellom naboplasserte subsoner over væskenivået i subsonen. Oksygenuttømt gass fra første subsone 171 strømmer gjennom åpning 169a inn i annen subsone 172 som lufte-gass og tilstrekkelig differentialt for å hindre tilbakeblanding. I annen subsone 172 er tilleggsoksygen av luftegassen konsumert ved oppløsning og bio-oksydasjon 1 den delvis oksygenerte væske, og tilleggsgasser, f.eks. karbondioksyd utløses i luftegassen fra væsken. Ytterligere oksygenuttømt gass strømmer gjennom den begrensede åpning 170a inn i tredje subsone 173 for blanding der med ytterligere oksygenert væske. Tredje subsone 173 virker på samme måte som annen subsone 172 og luftegass av lav- este oksygeninnhold og høyeste inertinnhold tømmes fra tredje subsone gjennom ledning 139- '

De roterende hjuloverflater-lufteinnretninger anordnet i oksygeneringssubsonen på figur 3 kan hensiktsmessig omfatte ihngrepsbladhjul. Under drift av slike innretninger trekkes væske ved lav oppløst gasskonsentråsjon inn til hjulet og uttømmes deretter radialt i form av både et væske "trau"

eller paraply og en relativt høy hastighet av overflatevæske-laget. Paraplyen eller utslynget væske tilveiebringer hoveddelen av gass/væske-kontaktarealet nødvendig for masseover-føring.^Noen tilleggsberøring oppnås ved vanlig turbulens av væskeoverflaten og gassbobleinntrengning i området, hvor den utslyngede væske støter på den luftede væskeoverflate og går inn i igjen hovedvæskevolumet.Den luftede væske, ved vesentlig høyere oppløst gasskonsentråsjon blandes deretter og sirkuleres gjennom kontaktsonen. Både gassoppløsningen og væskeblandingen vedlikeholdes av den hydrauliske virkning av overflatehjulet.

I oksygenerings-avfalis-vann-behandlingssysterner

av typen omtalt ovenfor og vist i de overnevnte patenter anvendes en stor mellomoverflate mellom gass og væske for å sikre hurtig oppløsning av oksygengassen. Imidlertid må dette areal være dannet på en måte som hindrer en nær tilnærming til oksygen-metning i væsken som binder mellomoverflatearealet. Dette til-veiebringes ved å danne mellomoverflatearealet i et stort volum av væske, således at ikke mer enn en tynn film av væske ved mellomflaten vil være nær metning og således at oppløst oksygen (D.O.) gradient fra mellomflaten til hovedvæsken vil være høy.. For slike anvendelser omfatter overflatelufteinnretningen et slyngebladhjul som slynger relativt massive dråper eller ark av væske inn i gassen, er meget tilfredsstillende i å oppnå den ønskede gass-væske-kontakt. Andre typer ay overflatelufteinn-retninger som slynger en væskespray inn i gassen unngås fortrinnsvis i oksygeneringssystemet, fordi en dråpe har et stort over-flateareal og et lite væskevolum, enskjønt dråpefrembringnings-innretninger hensiktsmessig kan anvendes ifølge den brede utøvelse av oppfinnelsen.

Andre mekaniske innretninger for fluidumblanding

og resirkulering kan anvendes i oksygeneringssonen på figur 3, eksempelvis et system innbefattende en under-overflate-propell, en gassbobler og en gass-resirkulasjonspumpe forenet til gass-

rommet over væsken og under lokket. Som vist i US-patent nr. 3.547.815 kan gassprederen plasseres ved bunnenden av en hul, roterbar aksel med propelleren også montert på akselen over sprederen. " Gass-sirkuleringspumpen kan være montert på lokket med innløpssiden forenet til gassrommet med en ledning gjennom lokket. Pumpeuttømningssiden er forbundet til toppenden av den roterbare aksel for resirkulering av oksygengass til sprederen og således inn i væsken. Uansett typen av den anvendte innret-ning bør lufteinnretningen, i denne som i

alle oksygeneringssystemutførelser ifølge oppfinnelsen ha en standard-luftoverføringseffektivitet (STE) på minst 0,68 og fortrinnsvis 1,1 kg oksygen/HP-hr. Lufteinnretninger bestemmes vanligvis av standard-luftoverføringseffektivitet, som identifi-serer kapasiteten av innretningen til å oppløse oksygen fra luft i null-oppløst oksygen-springvann ved en atmosfæres trykk og 20°C. Overnevnte effektivitetsnivå er nødvendig for å benytte energien tilført til luftesonen effektivt til å utvikle den nød-vendige gass-væske-mellomoverflateareal for masseoverføring.

Driften og systemet på figur 3 skal nå beskrives. Det fos fatholdige innløps-avfallsvann trer inn i.systemet i rør 151 og forenes med fosfatuttømt væske som skal omtales nærmere nedenfor fra rør 133 og den kombinerte strøm innføres i den ovenfor omtalte oksygenluftesone. I oksygenluftesonen blandes det fosfatholdige innløpsavfallsvann og fosfatuttømt resirkulert væske med resirkulert fos^at-lavereaktivert slam som trer inn i oksygeneringssonen i rør 137 og minst 50 volum- oksygengass strømmende inn i oksygeneringssonen i rør 138, hvori det er strømningskontrollventil 153- Den oksygenmatede gass tilveie-bringes til oksygeneringssonen i tilstrekkelig mengde til å tilveiebringe en blandet væskeoppløst oksygenkonsentrasjon på fortrinnsvis minst 2 ppm. I første subsone 171 blandes innløps-avfallsvann, aktivert slam og oksygenmatet gass og den blandede væske-faststoff resirkuleres mot oksygengassen deri. Delvis oksygenert væske og delvis oksygen-uttømt gass strømmer separat, i samme retning fra første subsone 171 til annen subsone 172 via de respektive strømningsåpninger 174 og 169a i delevegg 169 til annen subsone 172 for ytterligere miksing og resirkulering deri. Fra annen subsone strømmer ytterligere oksy<p>enert væske og ytterligere oksygenuttømt gass separat i samme retning via de respektive strømningsåpninger 175 og 170a i delevegg 170 i tredje sub sone 173 for endelig blanding av fluidumresirkuleringen. Oksygenert væske uttømmes fra siste subsone gjennom den tidligere omtalte passasjeåpning dannet mellom den lavere ende av

subsonevegg 144 og bunnen av væskebeholderen 149. Oksygenut-

, tømt gass uttømmes separat fra siste subsone gjennom gassled-ning 139-

Oppholdstiden av blandet væske i luftesonen velges for å tilveiebringe tilstrekkelig varighet, eksempelvis ca.

1-2 timer, for å redusereBOF'-innholdet av avfallsvannet til et egnet lavt nivå og bevirke at de tilstedeværende mikroorganismer i det aktiverte slam opptar fosfat, idet den oksygenerte væske uttømt fra slutt-oksygeneringssubsone 173 inneholder fosfatanriket slam. Sl ammet resirkuleres til fyrste luftesubsone 171 ved en grad for å opprettholde den ønskede totale faststoff-, konsentrasjon (MLSS) som f.eks. 6000 mg/liter og flyktig suspendert faststoffkonsentrasjon (MLVSS), eksempelvis 4500 mg/liter. Bredt egnede områder for disse parametre er 4000-8000 mg/liter-MLSS og 3000-6000 mg/litér MLVSS. Matnings-til-biomass-forholdet kan være i området på 0,5-1,55 g BOF^/dag X g MLVSS, eksempelvis rundt 0,68. Den resirkulerte fosfat-lavere-slamkonsentrasjon (MLSS) er i området på 15000-50000 mg/liter. Oksygengassen inn-føres i tilstrekkelig mengde til å opprettholde oppløst oksygenkonsentrasjon (DO) i den blandede væske på 4-8 mg/liter og eksempelvis 6 mg/liter. Oksygen-kontrollventil 153 kan automatisk justeres i forhold til avfølt oksygendamptrykk i det overstående gassrom som bestemt av egnede sensibilisatorer og overførings-innretninger som ikke er vist og som er anordnet på en velkjent måte for fagfolk.

Den oksygenerte blandede væske uttømt fra luftesonen føres til klargjører 116 ved rør 140. I klargjøreren rager tO.m - delen av rør 140 oppad over hevningen av det neddykkede ledning:-,-innløp til et slutt-endeutløp anordnet innen konsentriske vegger 117. Veggen tjener til å danne dempebølge for den oksygenerte væske innført til klargjørere ved ledningen og fortrinnsvis strekker seg fra over væskenivået inn i klargjørerens koniske bunn. I klargjøreren separeres den oksygenerte væske ved å av-sette det fosfatanrikede, aktiverte slamfaste stoff. Motor 121 driver en langsomt roterende rake 122 på tvers av klargjører-bunnen for å hindre "koning" av det tette avsatte slam. I klar-gjøreren dannes en faststoff-uttømt renset vesentlig fosfatfri væske, som stiger i klargjøreren til væske-luft-overflaten og overløpsbarriere 118 inn i trau 119 for uttømning gjennon' ledning 120 som avløp. Det separerte fosfatanrikede slam fjernes gjennom ledning 123 og føres til fosfatstrippesone 124 og avsettes der med minst en hoveddel av avsetningsslammen opprettholdt under anaerobe betingelse for å frigjøre fosfat fra den fosfat anrikede slam. I strippesonen 124 opprettholdes slamoppholdstiden på en verdi mellom 2 og 10 timer.' Motstrømsstrip-ping av det frigjorte fosfat fra slammen i strippesonen utføres ved å anvende en mindre avledet del av det vesentlige fosfatfrie avløp i rør 120 som lavfosfat, lavfaststoff-strippemedium. Den ikke avledede hoveddel av avløpet uttømmes fra systemet i rør 141.

Det avdelte strippemedium strømmer gjennom rør 142, med pumpeinnretninger 143 og innføres i fosfatstrippesone 124 ved den lavere del 126 herav gjennom sprederinnretning 134 for oppstrømming gjennom i det minste en del av avsetningsfaststoff tii strippesonens øvre seksjon 125. På denne måte blir fosfat frigjort fra avsetnings-slamfaststoffet overført til den opp-strømmende væske for å tilveiebringe fosfatanriket væske i strippesonens øvre seksjon. Ifølge oppfinnelsen har strippemediet en suspendert faststoffkonsentrasjon som ikke overskrider 200 mg/liter og den volumetriske strømningsgrad av strippemediet innført i strippesonen opprettholdes mellom 0,7 og 2,0 ganger den volumetriske strømningsgrad av fos fatanriket væske som fjernes derifra og fortrinnsvis ved en verdi på omtrent 1,0.

Den fosfatlavere slam fjernes fra den nedre seksjon 126 av strippesone 124 i rør 135- En del av dette slam kan kasseres , som gjennom rør 136 og det gjenværende resirkuleres gjennom rør 137, som har pumpeinnretninger 145 anordnet deri, til oksygenluftesonen som aktivert slam for dette. I det viste oksygeneringssystem er volumforholdet mellom resirkulert fosfat-lavereaktivert slam/BOF - og fosfatholdig innløpsavfalisvann, fortrinnsvis opprettholdt i området på 0,02 til 0,5- Dette forhold kan opprettholdes ved å variere hastigheten av pumpe 145.

Den fosfatanrikede væske fjernet fra øvre seksjon

125 av strippesonen 124 strømmes i rør 127 til hurtigblandertank 128. I denne tank blandes fosfatanriket væske hurtig (ved hjelp av ikke viste innretninger) med-et fosfatutfellingsmiddel, f.eks. kalk innført i tanken ved hjelp av ledning 129- Den behandlede væske-fosfat-utfellingsblanding føres deretter ved hjelp av rør

130 til flokkuleringstank 131»hvori det utfelte fosfat avsettes og fjernes fra systemet som avfallskjemisk slam i rør 132. Overstrømningsfosfat-uttømt væske fra flokkulatortank 131 re-s<i>rkulere<s>i rør 133 fGr forening med det fosfatholdige inn-løpsavf allsvann som trer inn i prosessen i rør 151.

Ved hjelp av overnevnte anaerobe slamkontakterings-skjema blir en vesentlig mengde av fosfatet som er frigjort i det anaerobe slam overført til bverstrømsvæsken i strippesonens øvre del, hvorved det anaerobe slam fjernet fra bunnen av strippesonen i rør 135 har et vesentlig senket fosfatinnhold for å tillate høyfjerning av fosfat fra avfallsvannet som oppnås i luftesonen.

Det er klart at utførelser av aktivert slambehandling utover den som spesielt er omtalt kan anvendes i den brede ut-øvelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Eksempelvis kan det i noen tilfeller være fordelaktig å anvende et kontaktstabili-seringsarrangement, hvori innløpsfosfatholdig avfallsvann blandes med resirkulert, aktivert slam og oksygenholdig gass for en kortere periode, f.eks. 15-30 minutter, tilstrekkelig til å absorbere og assimilereBOFpå og i slamfnokkpartiklene etterfulgt av separering av den blandede væske til aktivert slam og fosfatuttømt av-løp, med ytterligere lufting av separert slam for stabilisering herav. Som anvendt i henhold til oppfinnelsen kan det fosfatanrikede slam dannet i første kontakttrinn bli samstrømsstrippet av fosfat i fosfatstrippesonen ifølge oppfinnelsen, enten før eller etter slamstabiliseringstrinnet, avhengig av utstyret av "det angjeldende system. Det er også klart at fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen hensiktsmessig kan utføres kontinuerlig porsjonsvis eller halvkontinuerlig innen oppfinnelsens ramme.

Følgende eksempler viser spesifikke fordeler ved oppfinnelsen ved å oppnå høy totalfjerning av fosfat fra fosfatholdig avfallsvann i forhold til tidligere kjente systemer, som ikke omfatter de nye trekk ifølge oppfinnelsen.

Eksempel I.

I denne prøve ble det utført en sammenligning-forsøksanleggs-utvikling mellom tidligere kjente prosesser som anvender en fosofatstrippesone og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Det ble benyttet et forsøksanlegg omfattende fire subsoner, arrangert for samstrøms gass-væske-strøm på den i patent nr. 3.547.815 (figur 4) angitte måte med en klarer som forener

væskes sluttilstand. Hver subsone hadde et volum på ca.

155 liter og dimensjoner på 150 cm lengde, 120 cm bredde og 122 cm høyde. Det totale volum fra den lukkede luftesone var 5776 liter og væskedybden under prøven var ca. 76 cm. Hver subsone var utstyrt med en overflateluftingshjul-gass og væske-blandeenhet drevet av en elektrisk motor. Klareren hadde et

volum på ca. 6570 liter og et tverrsnittsareal på 3»^ m • Fosfatstrippesonen som ble anvendt i dette forsøksanlegg hadde et volum på omtrent 4000 liter og et tverrsnittsareal på 2,5 m<2>, med en blandetank og en flokkulator i tillegg plassert nedstrøms fra strippesonen på en måte tilsvarende det som er vist på figur 1, for behandling av fosfatanriket væske fjernet fra strippesonens øvre seksjon. I forsøksanleggssystemet hadde blande-tanken et volum på 217 liter med et tverrsnittsareal på ca.

2,3 m 2 og flokkulatorkaret hadde et volum på 720 liter og et tverrsnittsareal på 0,44 m 2.

I alle faser av den sammenlignende utviklingsprøve blir innløps-fosfatholdig kloakk blandet med<r>esirkulert-aktivert slam for å danne en blandet væske, som deretter ble oksygenert i luftesonen for å bevirke at tilstedeværende mikroorganismer i det aktiverte slam opptar fosfat. Fosfatanriket' slam ble deretter adskilt fra den oksygenerte blandede væske i klareren for å tilveiebringe et -vesentlig fosfatfritt avløp. Det separerte fosfatanrikede slam ble ført til fosfatstrippesonen og avsatt deri. Den avsatte slam ble opprettholdt under anaerobebetingelser i en tid tilstrekkelig til å frigjøre fosfat fra den fosfatanrikede faststoffase av slammet. Fosfatanriket væske ble fjernet fra fosfatstrippesonen blandet med fosfatutfellingsmiddel (kalk) i■overnevnte hurtigblandetank, det resulterende utfelte fosfat ble fjernet som avfallskjemisk slam i flokkulerings-tanken og den behandlede fosfatutarmede væske ble resirkulert i innløpskloakkledningen. Avsatt fosfat-lavere slam ble fjernet fra fosfatstrippesonen og resirkulert til innløpskloakkledningen som forannevnte slam.

I første fase av den sammenlignende utviklingsprøve

og drevet overensstemmende med teknikkens stand ble det avsatte slam fortykket i fosfatstrippesonen for å danne en,overvannsvæske, som det over det fortykkede faste stoff og intet faststoff-væskekontakttrinn ble anvendt i strippesonen.

I annen fase av utviklingen, også i henhold til teknikkens stand ble det avsatte slam fortykket i fosfatstrippesonen som tidligere for å danne en overvannsvæske. En del av overvannsvæsken som ble fjernet fra strippesonen ble avledet og innført i fosfatstrippesonen under det avsatte, fortykkede, anaerobe slamlag. På denne måten er overvannsvæsken som strømmer oppad gjennom det tette, fortykkede fast-stofflag beregnet å styrke overføringen av fosfat fra faststoff-laget til overvannsvæsken. En slik mofifikasjon er foreslått og omtalt i US-patentsøknad nr. 581.951, Som angitt tidligere bevirker slike modifikasjoner noen forbedring i mengden av opp-løselig fosfat, fjernet fra det resirkulerte slam, men er uom-gjengelig begrenset av fortykningsfunksjonen av strippesonen, forsåvidt som sirkulering og strømning innen strippekaret under dette foreslåtte skjema tenderer til å bevirke tilbakeblandingsegenskaper og å motsette fortykningsfunksjonen. I tredje fase av utviklingen ifølge teknikkens stand ble prosessen drevet på

en måte, generelt omtalt i forbindelse med figur 1 med fosfatanriket væske fjernet fra strippesonens'øvre seksjon kjemisk behandlet og avsatt i hurtigblandetanken og flokkulatorkar resp.

for å danne en fosfatuttømt væske, hvorav minst en del er anvendt som lavfosfat, lavfaststoffs-strippemedium i henhold til oppfinnelsen .

Fjerde fase av utviklingen ble også drevet overensstemmende med oppfinnelsen på den måte som er omtalt i forbindelse med figur 3, med en mindre del, dvs. mindre enn 50 volum- av det vesentlige fosfatfrie avløp innført i strippesonens lavere seksjon, som lavfosfat-lavfaststoffs-strippemedium.

Varigheten av prøvens første fase uten anaerob slamberøring var 8 dager for kontinuerlig drift og annen fase-prøve, hvori det ble anvendt anaerob. slamberøring med resirkulert overvannsvæske, ble drevet kontinuerlig i 21 dager. Tredje og fjerde faseprøver, som representerer praksis ifølge oppfinnelsen, ble drevet kontinuerlig i 11 og 22 dager resp.

Data som ble tatt under den sammenlignende utviklings-prøve av overnevnte system er angitt i tabell I. Disse data viser den vesentlige forbedring i fosfatfjerne-effektiviteten som oppnås ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen (data vist i kolonne C og D) i forhold til systemer som er kjent (data vist i kolonne A og B). Som vist ved dataene hadde prosessparameterne i de respektive systemer innbefattende innløps-kloakk-strdm-ningsgrad, fosfatanriket slamresirkulerings-strømningsgrad, strippesone-understrømgrad, strippesone-overstrømgrad, blandet væskesuspendert faststoff under luftning, blandet væskeflyktig suspendert faststoff under luftning, innløpsbiokjemisk oksygenbehov ( BOFc;) og avløp-biokjemisk oksygenbehov (BOF^). Alle hadde stort sett tilsvarende måltextallverdier. Følgelig, inn-løpende i tabell I, refererende til målte fosfatkonsentrasjoner i valgte prosesstrømmer i de fire systemer, dvs. fosfat i inn-løpskloakk, fosfat i renset avløp, fosfat gjennomsnittlig prosent-fjerning, fosfat i stripper understrøm og fosfat i stripper over-strøm viser klart at prosessen ifølge oppfinnelsen, hvori det anaerobe slam inneholdende frigjort fosfat er motstrømsstrippet med et lavfosfat, lavfaststoff-strippemedium for å tilveiebringe en fos fatanriket væske i strippesonens øvre seksjon, tilveiebringer et vesentlig øket gjennomsnittlig fjerning av fosfat fra kloakken som ble behandlet i forhold til kjente fremgangsmåter som ikke anvendte slikt motstrøms-strippetrinn.

Således muliggjorde den kjente prosess, med å av-sette fosfatanriket slam i strippesonen uten noen kontakt med det anaerobe tyknede slam (kolonne "A") bare en 16,7$ gjennomsnittlig fjerning av fosfatet oppnås. Den andre kjente fremgangsmåte med kolonne "B", hvori det tyknede.anaerobe slam ble lag-t i berøring med resirkulert overvannsvæske avledet fra strippesone og overstrøm bevirket noe forbedring av det totale fosfatfjernenivå til 69,9$, men slikt nivå var meget lavere enn fjerningene oppnådd med forsøksanlegg drevet i henhold til oppfinnelsen. Som vist av verdien i kolonne "C" som representerer drift av forsøksanlegget på en måte som tidligere er beskrevet i forbindelse med figur 1 og kolonne "D" verdier, som representerer drift av anlegget på den måte som tidligere er beskrevet i forbindelse med figur 3, viser gjennomsnittlig fosfatfjerningsnivå på 91,3$ og 93,8$ resp.

I tabulleringen av fosfatkonsentrasjonsverdien i tabell I, de gjengitte verdier ble målt som totalfosfat og representerer gjennomsnittsverdier basert på målinger på kant-tatte prøver. Målingsprosedyren omfattet først oppløseliggjøring av fosfatet i den tatte prøve ved oppløsning og deretter måling av det oppløste fosfat ved kolorimetrisk analyse, ved den metode som er angitt i prøve nr. 223C og 223F, "Standard Method for the Examination of Water and Wastewater", American Public Health Asso-ciation, et al., trettende utgave 1971, side 524-526 og 533~53^-Den andre til fjerde fase av den sammenlignende prøve ble utviklingen samtidig sekvensført for å sikre bestående driftsbetingelser og fullstendig vise vesentlig forbedringsnivå ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Enskjønt annen-faseprøven omfatter en berøringsstrøm og overfører fosfat fra avsatt slam som tidligere kjent var den totale fosforfjerning oppnådd under slike betingelser mer' enn 20$ lavere enn fjernenivået oppnådd i hver fase representerende drift ifølge oppfinnelsen.

Grunnen for slik påfallende forskjell i fosfatfjerningsnivå mellom kjente systemer og systemet ifølge oppfinnelsen kan forklares under referanse til fremgangsmåtedrifts-" betinge Iser, som i henhold til oppfinnelsen er funnet å være avgjørende for å oppnå høy total fosfatfjerning. Fremgangsmåte-betingelsen som er nødvendig ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen ved en fosfatstrippesoneslam-oppholdstid på 2 - 10 timer, en suspendert faststoffkonsentrasjon av strippemediet ikke overskridende 200 mg/liter of en volumetrisk strømnings-grad av strippemediet i strippesonen mellom 0,7 og 2,0 ganger den volumetriske strømningsgrad av fosfatanriket væske fjernet derifra sikrer at fortykning av slamfaststoff i strinnesonen, dvs. faststoffkomprimering og avvann ikke ville opptre i noen vesentlig grad. Følgelig kan fosfatstrippesonen benyttes --for motstrømsstripper for å oppnå tydelig høyere fosfatfjerning enn det som er kjent tidligere. Som vist i kolonne "A" kan første fase ikke-berings tidligere kjente system når det drives med en fosfatstrippesoneslamoppholdstid "(beregnet i alle tilfeller som volum av slam i fosfatstrippesonen dividert ved den volumetriske strømning av fosfatlavere slam fjernet fra strippesonen) på 4,8 timer, i området omfattet av oppfinnelsen kan fjerne bare 16,7$ av fosfatet i innløpsavfallsvannet til orosessen. Grunnen for en slik lav fjerning er tydelig basert på en sammenligning av fosfatkonsentrasjonene i fosfatstripper-understrøm og overvann i dette system. Som vist i kolonne "A" var fosfatstripper-understrøm-fosfatkonsentrasjonen 685 mg/liter og fosfatstripper-overvannvæskekonsentrasjonen var bare 4,9 mg/liter. Disse data viser at i denne fremgangsmåte i henhold til teknikkens stand ble fosfat frigjort av den anaerobe slam, tilbakeholdt i 'det avsatte slamlag og var ikke tilstrekkelig overført til overvann-væske i strippesonen.

Den annen fase kjente recykle-overvannsvæske som berører systemet erkarakterisert vedopptreden av fortvkning ifosfatstrippesonen i forbindelse med dannelsen av et overvanns-væskelag fra slammet innført i fosfatstrippesonen fra den sekun-dære klarer. Følgelig var det nødvendig med en metet høy volumetrisk strømningsgrad av kontaktmedium og en meget høy slamopp-noldstid (14 timer) for å strømme tilstrekkelige mengder av be-rørende medium gjennom det tette slamfaststofflag for den mode-rate forbedring (til 69,9$) av fosfat oppnådd i annen-fasesys-temet. Derimot tredje og fjerde faseprøver av systemet ifølge oppfinnelsen viser lokal fos fatfjerning på 91,3$ og 93,8^ resn., med lavverdier av den volumetriske strømningsgrad (strippemedium til overstrøm) og lav slamoppholdstid.

Eksempel II.

I dette ytterligere eksempel ble sammenlignende forsøksanlegg utviklet mellom en annen kjent prosess som anvender en fosfatstrippesone og en fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen. Et fo-rsøksanlegg ble benyttet som hadde en luftesone omfattende 6 subsoner, hvorigjennom blandede væsker etterhvert ble strømmet, blir luftet deri med diffus luft på vanlig måte og med en klar-gjører som forbandt siste subsone. Hver subsone var sylindrisk i form og hadde et volum på 38 liter og dimensjoner på 32 cm i diameter og 150 cm i høyde. Luftesonens totale volum var 228 liter og væskedybden under prøven var ca. 120 cm. Klareren hadde et volum på ca. 76 liter og et tverrsnitt på 0,l4 m . Den anvendte fosfatstrippesone i dette forsøksanlegg hadde et volum på ca. 76 liter og et tverrsnittsareal på. 0,14 m .

I begge faser av den sammenlignende utviklingsprøve ble innløpsfos fatholdig kloakk blandet med recyklert aktivert slam for å danne en blandet væske, som ble luftet i luftesonen for å bevirke at mikroorganismene som er tilstede i den aktiverte slam opptar fosfat. Fosfatanriket slam ble deretter adskilt fra den luftede, blandede væske i klareren for å tilveiebringe et vesentlig fosfatfritt avløp. Det adskilte fosfatanrikede slam.ble ført til fosfatstrippesonen og avsatt der. Det avsatte slam ble opprettholdt under anaerobe- betingelser i en tid tilstrekkelig til å frigjøre fosfat fra den fosfatanrikede faststoffåse av slammet. Fosfatanriket væske ble uttømt fra fosfatstrippesonens øvre del og fosfatlavere slam ble'fjernet fra fosfatstrippesonen og resirkulert til innløpskloakkrøret, som overnevnte aktiverte slam. I første fase av den sammenlignende utviklingsprøve drevet overensstemmende med teknikkens stand ble avsatt slam fortyknet i fosfatstrippesonen til å danne en overvannsvæske som dekker det fortykkede faste stoff.

En del av det fortykkede, avsatte slam ble fjernet fra strippesonen, ble resirkulert til ledningen som bærer fosfatanriket slam fra klareren til strippesonen og blandet deri med fosfatanriket slam før innføring til den kombinerte strøm til strippesonen. Ved denne driftsmåte er det ment å øke overfør-ingen av fosfat fra anaerobt fortyknet slam til overvannsvæske via resirkuleringskontakt. En slik modifikasjon er foreslått og omtalt i overnevnte US-søknad nr. 581.951 av 4. juni 1975.

I annen fase av utviklingen, som drives overensstemmende med oppfinnelsen ble prosessen drevet på en måte, generelt omtalt i forbindelse med figur 2, med en mindre del, dvs. mindre enn 50 volum$ av innløpsavfalisvannet, innføres i strippesonens lavere del som lavfosfat, lavfaststoff-strippemedium.

Varigheten av første .faseprøve, med anaerob slamresirkuleringskontakt, var 36 dager av kontinuerlig drift og annen faseprøve, som representerer praksis overensstemmendeforeliggende oppfinnelse ble drevet kontinuerlig i 13 dager.

Dataene som ble tatt under den sammenlignende ut-viklingsprøve av overnevnte system er angitt i overnevnte tabell II. Disse data viser igjen en vesentlig forbedring i fosfatf-jerneeffektiviteten som oppnås ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen (data vist i kolonne "E") i forhold til systemet som er kjent (data vist i kolonne "D"). Som vist av dataene anvendte det tidligere kjente system en kontaktstrøm (mate-strømmen av fosfatanriket slam til fosfatstrippesonen) som hadde en høy konsentrasjon av suspendert faststoff på 7940 mg/ liter. Denne strøm sammen med den resirkulerte strøm av anaerobt, fortykket slam påført en høy faststoffoppladning på strippesonen, således at et høyt forhold mellom den volumetriske strømningsgrad av kontaktstrøm og den volumetriske strøm-ningsgrad av overløp (overvannsvæske) strøm (1.7) og en forholdsvis lang slamoppholdstid (8.2 timer, beregnet som det volum av slammet i strippesonen, dividert med den volumetriske strømning av fosfatlavere slam, fjernet fra strippesonen som resirkuleres til luftesonen) i strippesonen var nødvendig for å oppnå selv en 35,4% gjennomsnittlig fosfatfjerning. Derimot, ved annen-fasesystem ifølge oppfinnelsen var i stand til å oppnå mer enn to ganger fosfatfjerningen av første fasesystem, 81,5$ med en lav volumetrisk strømningsgrad (strippemediet til overstrøm)

på 0,73 og en slamoppholdstid i strippesonen på bare 3,5 timer. Eksempel III.

Sammenlignende beregninger ble gjort av fosfatstrippesone-tverrsnittsarealutstyr for et illustrativt kjent system og for et illustrativt system ifølge oppfinnelsen. Det kjente system var av den type som tidligere er omtalt i forbindelse med kolonne "B" i tabell i eksempel I, omfattende overvannsvæske recykleringskontakt av det anaerobe tyknede slam. Dette system ble sammenlignet mot et system drevet ifølge onpfinnelsen av den type som er generelt omtalt i forbindelse med figur 1 omfattende motstrøm-slamstripping med kjemisk behandlet fosfat-uttømt strippesone-overstrømsvæske. ' Disse beregninger ble basert på eksperimentelt fastlagte slamavsetningskarakteristikker og følgende fremgangsmåtebetingelser: En innløoskloakk-strømnings-grad på 38 millioner liter pr. dag (N!GD); en innløpskloakkf os f at-konsentras j on på 8,5 mg/liter og en sluttrenset avløpsfosfat-konsentras jon på 1,0 mg/liter; et forhold mellom stripper over-strøm volumetrisk strømningsgrad og innlopskloakk volumetrisk strømningsgrad på 0,15; et forhold mellom kontakt eller strippemediet volumetrisk strømningsgrad og volumetrisk strømnings-grad av strippesone-overløp på 1,0; og en gjennomsnittlig strippesonedybde på 366 cm dannet av 2HH cm dybde av slamdekket og en 122 cm fri væskedybde.

Resultatet av de sammenlignende beregninger er opp-stillet i tabell III, for forskjellige fremgangsmåteparametere innbefattende forholdet mellom fosfatanriket slamrecyklings-strømningsgrad til innløpskloakk-strømningsgrad, fosfatanriket slamsuspendert faststoffkonsentrasjon og fos fatanriket slam-re cy kle st rømnings grad.

Resultatene i tabellen viser at systemet ifølge oppfinnelsen (resultater under "2") har en vesentlig mindre strippesone-tverrsnittsareal-nødvendighet enn det kjente system (resultater under "1") som typiske driftsbetingelser. Eksempelvis, ved et forhold mellom fosfatanriket slamrecykle-strømnings-grad og innløpskloakk-strømningsgrad på 0,35, det nødvendige strippesone-tverrsnittsareal ifølge oppfinnelsen er ca. 49$ av det tilsvarende areal som er nødvendig ved det kjente system. Grunnen for slik forskjell er at det kjente systems areal nød-vendighet~er basert p.å dimens j onskontrollert f ortykningsf unksj on av strippesonen. Tykning er nødvendig ved kjent system, idet det er forbundet med separering, komprimering og avvanning av slammet som mates til klargjøreren for å danne en overvannsvæske, derifra i øvre seksjon av strippesonen. Eliminering av fortykningsfunksjonen i fosfatstrippesonen ifølge oppfinnelsen som oppnås under begrensede spesifikke områder av slamoppholdstid, strippemedium suspendert faststoffnivå og forhold mellom fosfatanriket væske og strippemedium volumetrisk strømningsgrad nevnt ovenfor muliggjør at den gjennomsnittlige størrelse av fosfatstrippesonen vesentlig reduseres i forhold til en fosfatstrippesone beregnet til å oppta fortykning og således muliggjøre en markert reduksjon i investeringsomkostningene av fremgangs-måtesystemet i relasjon til de tidligere fortykningssystemer. Eksempel IV.

Råkloakk (ca. 45-600.000 liter pr. dag l.p.d.) inneholdende ca. 270 deler pr., million (p.p.m.) fast og ca. 9 p.p.m. totalfosfat føres gjennom vanlig gitter og sandfjer-ningsenheter og en primær klarer for adskillelse ved sedimenta-sjon for å tilveiebringe et primært avløp. Den primære avløps-væske blandes som innløps-avfallsvann med fosfatlavere aktivert slam (ca. 6.840.000 liter pr. dag) inneholdende ca. 30 p.p.m.

av oppløselig fosfat og luft i en luftesone og luftes deri ved en grad på 0,03 m^ luft pr. 3,8 liter kloakk i 6 timer. Avløps-blandet væske fra luftesonen mates til en sekundær avsetningstank. Klargjort avfallsvæske som er vesentlig fri for fosfat uttømmes til avløpsuttømningen etter klorering i en mengde på ca. 45.600.000 liter pr. dag. Avsatt blanding av fosfatanriket slam fjernes fra den sekundære avsetningstank ved en grad på

ca. 6.840.000 liter pr. dag. En del av dette slam (ca. 1.140. 000 liter pr. dag) føres til avfallsslam, og gjenværende føres

til en anaerob fosfatstripper, hvori den holdes under anaerobe betingelser for en slamoppholdstid på ca. 6 timer. Betingelsene som består i strippere bevirker at betraktelige mengder av intracellulært fosfat frigjøres av mikroorganismene.

En mindre del (6.840.000 liter pr. dag) av det vesentlige fosfatfrie avløp som tømmes fra den sekundære avsetningstank av-deles og innføres i nedre seksjon av strippesonen for oppstrøm-ning gjennom avsetningsfaststoff deri, hvorved fosfat frigjort fra avsetningsslam-fast st off overføres til oppstrømmende væske for å tilveiebringe fosfatanriket væske i strippesonens øvre seksjon. Fosfat-lavere slam fjernes fra bunnen av fosfatstripperen ved en grad på 6.840.000 liter pr. dag og fosfatanriket overvannsvæske inneholdende ca. 50-60 p.p.m. av oppløselig fosfat (6.840.000 liter pr. dag) fjernes fra strippertanken og mates til en kjemisk utfellingstank hvor kalk tilsettes og blandes for å danne en fosfatutfelling. Det utfelte fosfor adskilles og kasseres. I luftesonen blir oppløselig fosfat innført sammen med recyklert slam fra fosfatstripperen tatt opp av mikroorganismene tilstede i slammen sammen med fosfat inneholdt i innløps-kloakken

Det kan selvsagt foretas modifikasjoner uten å. overskride oppfinnelsens ramme slik den fremgår av kravene.

Claims

1. Fremgangsmåte for fjerning av fosfat fra BOF-og fosfatholdig avfallsvann, hvor avfallsvannet blandes med aktivert slam og oksygenholdig gass i en luftesone (16,,43,

14 9) og med samtidig motstrømssirkulering av avfallsvann mot slam i tilstrekkelig lang tid til å redusere BOF-innholdet i avfallsvannet og bevirke at tilstedeværende mikroorganismer i det aktiverte slam tar opp fosfat fra avfallsvannet for å danne en luftet, blandet væske inneholdende fosfatanriket slam, adskillelse (18, 45 116) av det fosfatanrikede slam fra den luftede, blandede væske for å tilveiebringe et vesentlig fosfatfritt avløp (strøm 19, 46, 141) og et fosfatanriket slam (strøm 20, 47, 123) som føres til en fosfatstrippesone (21, 50, 124) og å holde i det minste hoveddelen av slammet deri under anaerobe betingelser for å frigjøre fosfat fra det fosfatanrikede slam og å danne et fosfatfattig slam og en fosfatanriket væske, og fjerning av den fosfatanrikede væske fra en øvre seksjon av strippesonen (21, 50, 124) og det fosfatfattige slam fra en lavere seksjon av strippesonen, idet i det minste deler av nevnte fosfatfattige slam resirkuleres (strøm, 24, 56, 137) til luftesonen (16, 43, 149) som aktivert slam,karakterisert vedat fosfatet frigjort fra slammet motstrømstrippes i strippesonen, idet det opprettholdes en slamoppholdstid i strippesonen fra 2-10 timer, ved innføring av et fosfatfattig, faststoff-fattig strippemedium i strippesonens nedre seksjon for oppadstrømning gjennom i det minste deler av det avsatte.faste stoff til strippesonens øvre seksjon, idet fosfat frigjort fra avsatt slamfaststoff overføres til oppstrømmende væske for å tilveiebringe fosfatanriket væske i strippesonens øvre seksjon, idet strippemediet har en suspendert faststoffkonsentrasjon ikke overskridende 200 mg/liter, og opprettholdelse av den volumetriske strømningsgrad av strippemediet innført i strippesonen mellom 0,7 og 2,0 ganger den volumetriske strømningsgrad av den fosfatanrikede væske som fjernes derifra.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat ubehandlet BOF- og fosfatholdig avfallsvann adskilles i en primær sedimenteringssone (38) i avsatt faststoff (strøm 39) og faststoffuttømt primært avløp (strøm 40), idet avsatt faststoff fjernes fra den primære sedimentasjonssone som primærslam og det faststoffuttømte primære avløp (strøm 40) fjernes separat fra den primære sedi-menteririgssone og en hoveddel herav (strøm 41) føres til luftesonen (43) som innløpsavfallsvann og en mindre del av det primære avløp (strøm 42) føres til strippesonen som strippemedium.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat det ubehandlede BOF- og fosfatholdige avfallsvann adskilles i en primær sedimenteringssone (38) i avsatt faststoff (strøm 39) og faststoffuttømt primært avløp (strøm 40)/idet avsatt faststoff fjernes fra den primære sedimentasjonssone som primærslam og faststoffuttømt primært avløp (strøm 40) fjernes separat fra den primære sedimenteringssone og en hoveddel herav (strøm 41) føres til luftesonen (43) som innløpsavfallsvann, idet det blandes en fosfatutfeller (ved 59) med den fosfatanrikede væske (strøm 58), fjernet fra strippesonen for å tilveiebringe en blanding av fosfatuttømt væske og utfelt fosfat, og blandingen føres (strøm 62) til den primære sedimenteringssone (38) for separering deri, idet utfelt fosfat fjernes fra den primære sedimenteringssone i primærslam.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat en mindre del av det vesentlig fosfatfrie avløp (strøm 142) føres etter den sekundære sedimenteringssone (116) til strippesonen (124) som strippemedium.