SE514881C2 - Förfarande för omhändertagande och behandling av avfall - Google Patents

Description

514 '881 Nu förekommande avfallsbehandlingsteknologier är, med undantag av storskalig metannedbrytning, baserade på separata behand- lingsprocesser för OMSW innehållande hög andel fast material och___ avfallsvatten innehållande liten andel fast material. Typiskt så sepa- reras avfallsvattnets fasta komponent från vattnet under anaerob jäsning genom sedimentering av de fasta ämnena i form av ett slam som sedan avvattnas och vanligtvis komposteras tillsammans med ett organiskt svällningsmedel, såsom träavfall, eller samkomposte- ras med OMSW.

Tidigare var omhändertagande av slammet blandat med kalk för att delvis göra rent vanligt. Supernatantvätska bildad som ett resultat av urtagningen av de fasta ämnena från avfallsvattnet under den primära behandlingsprocessen, hänförs till som primärt avloppsvat- ten som, utan ytterligare, sekundär behandling, inte är säkert att släppa ut i den allmänna miljön. En process för att ytterligare be- handla avfallsvattnet, vilken förlitar sig på luftning av det primära, behandlade avloppsvattnet i närvaro av aeroba organismer, vilka utnyttjar nedbrytningsbart, organiskt material och bakterier i av- loppsvattnet som näringskällor, och därmed rena avloppsvattnet och reducera dess miljörisk har utvecklats och kommersialiserats.

Ytterligare sedimentering av slam sker i ett kärl för sekundär be- handling, vilket är utformat för att maximera den biologiska ned- brytningen av suspenderat och upplöst, organiskt material, genom en fixerad eller mobil biofilm av aeroba mikrober. Det primära av- loppsvattnet som går in i kärlet för sekundär behandling luftas ge- nom att luft blåses över eller igenom en stor vätskekontaktyta för att medverka vid och stödja tillväxten av aerobisk biofilm. Efter sekun- där behandling, desinfekteras och släpps vanligtvis avloppsvattnet ut.

Sådana konventionella förfaranden för avfallsvattenbehandling har flera nackdelar. Den vanliga behandlingsskalan är i municipal skala, där processen förlitar sig på höga energikostnader för pumpning, luftning, och konstruktion av specialiserad apparatur för process- styrning, övervakning, och materielhandhavande, administrerings- 514 881 och personalkostnader är stora och kostsamma och komplicerad transport- och behandlingsinfrastruktur är nödvändig.

Den municipala behandlingen av OMSW är på liknande sätt dyr och? besvärlig. l många länder skapas regler som förbjuder placering av OMSW på avfallsdeponeringsplats. Kompostering är, även fast den- är den mest föredragna behandlingsmetoden, inte utan problem.

Luktproblem har tvingat en del kompostanläggningsoperatörer att innesluta operationen så att luktande luft kan filtreras genom en biofiltreringsanordning och/eller luktskrubbers före utsläppning av den använda luften.

Detta problem, tillsammans med höga nivåer av kontamineringsäm- nen om industriavfall kombineras med hushållsavfallsvatten, har tvingat en del avloppsanläggningsoperatörer att uttala sig för för- bränning som en lämpligare väg, trots de stora mängder energi som fordras för torkning före förbränning.

Samkompostering kan ofta reducera mängden av municipalt, fast avfall som går till avfallsdeponering med så mycket som 60%, vilket representerar en betydande besparing. Där samkompostering av avloppsslam och OMSW tillämpas, är denna fortfarande dyr på grund av behovet av att samla, sortera, transportera och behandla den organiska delen före Kompostering.

En stor andel av den kostnad som är associerad med avloppsslam, då detta centraliseras, föranleds av etablering och bibehållning av system för samling och transport av avfallen, och transport av av- loppsslammet är den största inblandade kostnaden. Varhelst av- loppsslam är inblandat, kan användarmotstånd mot produkten före- komma på grund av uppenbara hälsorisker på grund av biologiska och/eller industriella kontamineringsämnen.

Lokala behandlingssystem för hushållsavfallsvatten kan, med lämp- ligt underhåll, återvinna vatten för trädgårdar, medan olika anord- ningar för hushållskompostering används för att återvinna födoäm- nen och humus tillbaka till jorden. Risken för spridning av vatten- 514 881 4 burna sjukdomar bör minskas, men enbart där kontakt med avfalls- vatten är begränsad till de som förmodas ha utvecklat immunitet mot sådana sjukdomar som innehålls i avfallsvattnet.

I hushållsskala föredras inte lokal avfallsvattenbehandling före cent- raliserad behandling, delvis på grund av dess ombytliga prestanda' och kravet på löpande övervakning av varje installation. Det anae- roba nedbrytningsstadiet är benäget att bilda bakteriella skum och skorpor som kan leda till lukt- och prestandaproblem.

Nu förekommande system för behandling av hushållsavfallsvatten behöver indefinit, specialiserad och kostsam administreringsinter- vention, är känsliga för vanliga hushållskemikalier och fordrar konti- nuerligt, kostsamt underhåll. I hushållsskala, sker typiskt klorbase- rad desinfektering på det flytande avloppsvattnet, under användning av farliga kemikalier och resulterande i produktion av toxiska desin- fekteringsbiprodukter. Dessutom har lokal Kompostering nackdelen av att ohyra och sjukdomsbacillbärare kan komma åt sådan kom- posteringsapparatur och fordrar sortering och användaradministre- ringsintervention för att producera god kompost.

Denna uppfinning har som mål att avhjälpa de ovan nämnda nack- delarna och tillhandahålla ett förfarande och en anordning för om- händertagande och behandling av avfall, vilka är tillförlitliga och effektiva vid användning.

Med vad som sagts tidigare i åtanke, avser denna uppfinning i vid mening, enligt en aspekt, en anordning för behandling av organiskt avfall, vilken inkluderar: en behandlingskammarinrättning i vilken en kompostbädd kan bil- das; ett inloppsmedel till behandlingskammarinrättningen, genom vilket organiskt avfall kan tillföras till en kompostbädd i behandlingskam- marinrättningen; 514 881 ett ventileringsmedel för att gynna aerob nedbrytning av en kom- postbädd i behandlingskammarinrättningen; ~ ett dräneringsmedel för att förhindra avfallsmaterial i behandlingsf- kammarinrättningen från att bli anaerob, och ett åtkomstmedel för åtkommande av och avlägsnande av kompost bildad i behandlingskammarinrättningen.

Behandlingskammarinrättningen kan vara bildad som en transpor- terbar inrättning och inkludera en behållartank bildad av plastmate- rial, betong eller metall, vilken kan vara installerad nedanför eller över marknivå. Behandlingskammarinrättningen kan även vara bil- dad på plats och inkludera en ofodrad grop utgrävd i stabil mark.

Alternativt kan behandlingskammarinrättningen vara bildad på plats i form av en under marknivå belägen, tank fodrad med betong eller plast. Åtkomstmedlet kan vara en port genom vilken kompost kan avlägs- nas, varvid avlägsnandet kan åstadkommas på vilket önskat sätt som helst. Alternativt kan åtkomstmedlet vara en sluten gång som sträcker sig uppåt från botten av kompostbädden utanför behand- lingskammarinrättningen och som fylls genom aktivitet hos organis- mer. Företrädesvis inkluderar emellertid åtkomstmedlet ett slutet transportorgan för transportering av kompost från kompostbäddens undre zon.

Dräneringsmedlet kan vara ett vätskeutlopp från vilket behandlat, vätskeformigt avfallsmaterial dräneras genom gravitation från be- handlingskammaren. Andra typer av dräneringsmedel, såsom läns- medel eller pumpningsmedel, kan användas för att förhindra över- flödig ackumulering av vatten i kompostbäddens nedre del, vilket skulle kunna gynna anaerobisk nedbrytning av avfallsmaterialet.

Om så önskas, kan transportmedel användas för transport av av- fallsmaterialet från inlopp till åtkomstmedlet. Transportmedlet kan vara en bandtransportör eller en elevator. Företrädesvis är emeller- 514 881 6 tid anordnandet av behandlingskammarinrättningen sådant att, vid användning, i behandlingskammaren introducerat, organiskt av- fallsmaterial kommer att på grund av gravitationen strömma mot åt-_ komstmedlet.

I ett utförande bildas i praktiken en hållningszon där väsentligen' ingen ytterligare nedbrytning av fast avfallsmaterial sker, och håll- ningszonen resulterar av konstruktionen hos behandlingskammarin- rättningen, varigenom, i praktiken, inaktivt material kommer att ack- umuleras bredvid eller nedanför den aktiva kompostbädden. Då det inaktiva materialet kan tillhandahålla en alternativ hemvist för or- ganismer i kompostbädden, bör temperaturförhållandena i denna vara förhöjda. I ett annat utförande, transporteras kompostbädden som pluggflöde genom behandlingskammarinrättningen mot åt- komstmedlet, vilket är lämpat för att tillhandahålla utsläpp av kom- post från kompostbäddens botten. I detta utförande föredras det att behandlingskammarinrättningen inkluderar ett medel för insläppning av avfallsvatten, medelst vilket ett kontrollerat flöde av avfallsvatten sätts till över kompostbäddens överyta. Avfallsvattnet hjälper till med att syresätta kompostbädden och att bibehålla temperaturen i kompostbädden inom önskade gränser. Mätningsmedel kan vara anordnade för att förhindra för stort flöde av avfallsvatten på kom- postbädden.

Ventileringsmedlet kan vara en inducerad eller naturlig ventilering av kompostbädden. Företrädesvis introducerar ventileringsmedlet luft eller syre in i behandlingskammarinrättningen nedanför eller in i kompostbädden för att underlätta Iuftning av avfallsmaterialet.

Ventileringsmedlet kan inkludera en spiralformad hylla som sträcker sig runt kompostbädden och som täcker en spiralformad kammare, genom vilken en Iuftström kan induceras för att ventilera kompost- bädden.

Behandlingskammarinrättningen kan inkludera ett luftpermeabelt delningsmedel för att avdela en luftkammare eller -gång från kom- postbädden. Delningsmedlet kan vara vattenpermeabelt och avdela ett bottenparti hos behandlingskammarinrättningen från kompost- 514”. 831 7 bädden, varigenom luft kan spridas in i kompostbädden från botten- partiet och vatten kan dräneras igenom detta medel från kompost- bädden. Delningsmedlet kan vara bildat av en Iuftgång, vilken har" ett mellanparti stöttat på och/eller över behandlingskammarens botten och genom vilken luft kan introduceras i behandlingskamma- ren. Mellanpartiet kan vara lindat kring behandlingskammarens bas-_ vägg och kan vara inbäddat i ett permeabelt substrat, såsom träkol.

Mellanpartiet är försett med springor eller perforerat eller liknande för att ventilera kompostbädden. Lämpligtvis är gången bildad av flexibelt jordbruksrör av plast, vilket är öppningsförsett för dräne- ring. En längd av sådant jordbruksrör kan sträcka sig från ett inlopp över marknivån genom behandlingskammaren till ett upphöjt, vind- hjulsförsett utlopp, och en luftpump kan vara anordnad i röret eller i ledning med röret för att skapa ett påtvingat luftflöde in i behand- lingskammaren och igenom röret. lnloppsmedlet kan vara bildat av eller inkludera utloppet från en el- ler flera vattenklosetter. lnloppsmedlet kan vara bildat av eller in- kludera en torrtoalett, företrädesvis lokaliserad centralt ovanför be- handlingskammarinrättningen.

Det föredras även att behållartanken är delvis fylld med en aktiv bädd av kompost. Denna kan tillhandahållas med anordningen, till- såttas separat efter installering av anordningen eller så kan den bil- das under initial användning av avfallsbehandlingsanordningen ge- nom följande av en särskild, inledande användningsprocedur.

Enligt en ytterligare aspekt innefattar denna uppfinning i en vid be- tydelse ett förfarande för behandling av organiskt avfall, inklude- rande: bildande och bibehållande av en aerobisk kompostbädd; matning av fast, organiskt avfall och avfallsvatten på kompostbäd- den; 514 881 tillseende så att överflödigt avfallsvatten filtreras igenom kompost- bädden; avlägsnande av filtrerat avfallsvatten för att förhindra anaeroba till-m stånd från att utvecklas i kompostbädden, och avlägsnande av komposterat avfallsmaterial från kompostbädden.

Detta förfarande kan utföras som en satsvis process i öppna be- handlingsområden. Företrädesvis utförs emellertid processen i en sluten anordning för avfallsbehandling och påtvingad ventilering av den slutna anordningen för avfallsbehandling används för att släppa ut insamlade gaser avlägset från denna. Det föredras även att venti- lationen utnyttjas för att assistera vid bibehållande av aeroba till- stånd inuti kompostbädden.

Lämpligtvis är kompostbädden bildad i en kammare, så att introdu- cerat avfallsvatten tvingas att flöda igenom kompostbädden. Vid ett sådant arrangemang kan det filtrerade avfallsvattnet avlägsnas me- delst dräneringsmedel från kammarens botten. Företrädesvis utförs förfarandet i en såsom ovan definierad behandlingsanordning.

Enligt en ytterligare aspekt avser denna uppfinning, i vid bemär- kelse, en process för rening av avfallsvatten, inkluderande: bibehållande av en luftad kompostbädd och förorsakande av att avfallsvatten infiltrerar in i och strömmar ige- nom den luftade kompostbädden. Avfallsvattnet kan pulseras eller doseras kontinuerligt på kompostbäddens yta. Företrädesvis väljs avfallsvattnets appliceringsmönster för att öka nedbrytningshastig- heten hos till kompostbädden tillfört organiskt material. Det föredras även att det nedersta lagret av komposterat, fast, organiskt avfalls- material periodiskt avlägsnas, vilket tillåter kontinuerligt tillsättande av nytt organiskt avfall till kompostbäddens yta.

SH i 881 9 Det, såsom ovan beskrivits, genom en enkel passering igenom kompostbädden renade avfallsvattnet kan ytterligare renas genom att det bringas att passera igenom en bädd av luftat medium, genom” vilket luft eller ozontillsatt luft dras. Det luftade mediet kan vara an- i ordnat på botten av kompostbädden eller så kan det vara anordnat avlägset från kompostbädden. Lämpligtvis är ozonkällan fästad vid eller upphängd inuti en gång som leder till en perforerad eller luft- porös gång eller gångar i botten av den kammare som stöder kom- postbädden och omgiven av ett lämpligt, luftporöst medium, så att ozontillsatt luft kan bringas att strömma igenom ett luftporöst me- dium för att åstadkomma desinfektion och klarning av det avlopps- vatten som strömmar igenom det luftporösa mediet.

Lämpligtvis bibehålls förhållandena i kompostbädden sådana att avfallsvatten som passerar därigenom renas genom biologiska och fysikaliska/kemikaliska processer.

Avfallsvattnet kan spridas över kompostbäddens yta via en ström- ningsstyrningsanordning. Den senare kan vara försedd med en för- biledningskanal för överströmning och ett bevatt- nings/spridningssystem inkorporerat i eller anslutet till strömnings- styrningsanordnlngen.

Om så önskas, kan en värmeväxlarslinga vara lokaliserad på botten av kompostbädden, vilken lämpligtvis år inhyst i en isolerad behål- lare, så att värme som finns i utsläppsvattnet kan återvinnas för nyttiga syften.

För att uppfinningen bättre ska förstås och insättas i praktiken, kommer nu hänvisning att göras till de bifogade ritningarna, vilka illustrerar föredragna och/eller typiska utföranden och på vilka: Fig 1 är ett schematiskt tvärsnitt av en komposteringsan- ordning med en toalettstol enligt ett föredraget utförande av uppfinningen; 514 2881 Fig 2 är ett schematiskt tvärsnitt av en komposteringsan- ordning med en kompostinloppsränna enligt ett föredraget utförande av uppfinningen; Fig 3 är ett schematiskt tvärsnitt av en alternativ kompos-_ teringstoalett till utförandet i Fig 1.

Med hänvisning till Fig 1, 2 och 3 inkluderar en anordning 10 för avfallsbehandling ett kompostreaktorkärl 11 konstruerat av polyole- finplast. Reaktorkärlets 11 dimensioner är sådana att tillräcklig yt- area är tillgänglig för att uppnå en nedbrytningshastighet som är li- ka med hastigheten för deposition av fast avfall. Denna har funnits vara approximativt 0,4 m2 per ekvivalent person (EP) som bidrar till systemet. Reaktorkärlets 11 djup bör vara tillräckligt för att medge en kompostbädd 12 av åtminstone 1,5 m att utvecklas och ändå medge ett luftutrymme 13 ovanför komposten. För ett genomsnittligt hushåll är i allmänhet ett reaktorkärl 11 av 1,8 m i diameter och 1,9 m i höjd adekvat.

Reaktorkärlet 11 är delvis fyllt med en aktiv kompostbädd 12. Ett minimalt djup av 600 mm av stabil kompost tillhandahålls som en kompostbädd 12 som stöds av ett konstruktionsmässigt adekvat dräneringsmedium 14, företrädesvis med en stor ytarea som är ka- pabel att stödja en biofilmtillväxt.

Ett dräneringssystem 15, företrädesvis av perforerad, flexibel plastledning med en korrugerad, ringformig väggprofil, såsom lant- bruksrör eller -ledning, är lindat kring reaktorkärlets 11 botten och leder till en dränering 43.

Alternativt är en samlingssump bildad på botten av mediet 14.

Luft dras över kompostbädden 12, nedför en invändig ventilerings- gång 16 och under kompostbädden 12 via dräneringssystemet 15, så att kompostbädden 12 och dräneringssystemet 15 bibehålls med tillräckligt syre för att väsentligen bibehålla aeroba förhållanden.

Det tillhandahållna syret luftar även det avfallsvatten som passerar s14*ss1 11 genom dräneringssystemet 15, för att öka syrekoncentrationen före utsläpp från reaktorkärlet 11.

Predatoriska skalbaggar och tvestjärtar och liknande kan introduce-M ras för att begränsa fluglarver, och en insektsfälla 17 är inkorpore- rad i reaktorkärlet 11 genom att man utnyttjar det fenomenet att de' flesta flygande insekter dras till ljus. En eller flera rörlängder, med en ljuskälla 18, företrädesvis dagsljus via ett transparent, UV-stabilt plastvalv vid den övre änden, sträcker sig igenom ett lock 19 till re- aktorkärlet 11 och in i kompostbädden 12.

En Ijustransmitterande, trattformad insats 20 skjuter in i varje in- sektsfälla 17 nedanför lockets 19 undersida. De fångade insekterna dör och faller ned i kompostbädden 12 och nedbryts, varigenom sålunda intrång av flygande insekter till ett hushåll minskas om en vattenfri toalettstol 21, såsom visas i Fig 1, eller kompostluckan 22, såsom visas Fig 2 och 3, är införlivad i detta.

Flödet av fasta ämnen är väsentligen ett av gravitation orsakat, na- turligt fall hos material, med nya avfall tillförda ovanpå kompost- bäddens 12 yta och det stabila, helt nedbrutna humusmaterialet samlat vid botten 23 av kompostbädden 12, vilken fungerar som ett biologiskt filtreringsmedium för avfallsvatten. På grund av maskars och insekters beteende, förekommer viss blandning av det nedre materialet genom deposition av exkrement, maskavkastningar, av- skalning och/eller avkastade djurskinn eller -höljen på ytan.

Efter att kompostdjupet har byggts upp för att tillhandahålla ett till- räckligt djup av stabilt filtreringsmedium, avlägsnas företrädesvis den färdiga komposten periodvis från mittenområdet av botten för att bibehålla kompostbäddprofilen av ungefär 1,5 m djup.

I behandlingssystem i municipal skala, skulle avloppsslam kunna tillsättas till systemet med hjälp av transportorgan och/eller spridar- organ. l en hushållssituation kan en ränna för införsel av avfall vara anordnad vid stolen 21 eller luckan 22 där en vattenströmningstoa- lett används för att införa toalettavfall. 514* 881 12 l bägge fallen förs avfallet in direkt och väsentligen centralt över re- aktionskärlet 11, så att avfall genom gravitet kan falla på kompost-__ bädden 12. En anslutningsränna 24 är invändigt svärtad för minime- ra ljusreflektion och tjäna som luftintagsgång för ventileringssyste- met, för att minska oönskade toalettrumsodörer där den vattenfria* toalettstolen 21 används. Anslutningsrännan 24 kan vara icke av- skärmad eftersom inget luktspår är detekterbart för flugor och an- nan ohyra som är attraherade av lukten av multnande, organiskt material. Sålunda kan den vattenfria toalettstolen 21 användas utan behovet av att täta eller avskärma toalettöppningen för att förhindra att flygande insekter kommer in.

Luft dras in i dräneringssystemet 15 nedanför kompostbädden 12 via ventileringsgången 16, vilken passerar igenom kompostbädden 12 och ansluter sig till dräneringssystemet 15. Om desinfektering medelst ozontillsats ej fordras, ansluter sig en invändig utsläpps- gång 26 till den andra änden av dräneringssystemet 15 och passe- rar upp igenom kompostbädden 12 och ut igenom locket 19.

En fläkt 28 är företrädesvis ansluten till toppen av utsläppsgången 26. Där ingen elektricitet är tillgänglig, kan ett av vind, av sol och/eller kompost passivt uppvärmt luftkonvektionssystem använ- das för att generera det erfordrade luftflödet. Utsläppsluft kan släp- pas ut via en ventileringsskorsten 27 och en med vindvingar eller -blad försedd venturispridare 29 för att skingra eventuella, utspädda restlukter tillsammans med den koldioxidberikade luften.

Avfallsvatten leds företrädesvis, från en eller flera vattentoalettsto- lar och/eller avloppsdräneringar, med hjälp av ett gravitetsdräne- ringsrörsystem 30, direkt till en strömningstank 31 med en flödes- styrningsanordning 32, bildad av en perforerad plåt, vilken tillåter avloppsvatten att pulsvis påföras på kompostbädden 12 under en lång tidsperiod och spridas jämnare över kompostbädden 12. Av- fallsvattnets appliceringshastigheter och -distribution bör vara så- dan att dammbildning på ytan och kortslutning av avfallsvatten 51-”4 ' 8“81 13 undviks. En förbiledningskanal 42 för överströmning tillhandahålls för överflödiga mängder av tillförd vätska.

En serie av flödesbarriärer 33, vilka sträcker sig in i kompostbädden". 12, kan vara installerad på kärlets sidoväggar för att förhindra kort- slutningsflöde längs väggarna från att reducera utloppsvattenkvali- teten som produceras vid höga hastigheter hos applicering av av- fallsvatten. Anordningen 10 för behandling av avfallsvatten klarar sig utan fettfällor, eftersom, under normal hushållsanvändning, eventuella fetter eller vaxer bryts ned i komposten.

Vid användning introduceras en mängd välgörande komposterings- organismer för att inokulera eller "ympa" kompostbädden 12, varvid dessa inkluderar komposteringsmaskar, komposteringsbaggar, kompostflugor och liknande som är typiska för ett lager av markav- fall eller gödsel som nedbryts. De större organismerna arbetar sy- nergistiskt med svamp, bakterier, protozoer, nematoder och andra mikrober (vilka är allestädes närvarande i sådana hemvister), för att åstadkomma fullständig nedbrytning av alla fasta, organiska avfall som deponerats på kompostbädden, för att åstadkomma snabb och nära nog luktfri nedbrytning av den totala strömmen av organiskt avfall.

Maskarna och insekterna blandar och vänder avfallsmaterialet, var- vid de håller det öppet och exponerat för luftning invändigt och därigenom förhindrar det från att bli surt eller ruttet. De styckande mundelarna och anatomin hos sådana organismers matsmâltnings- kanal ökar avsevärt ytarean hos det organiska avfallsmaterialet som utsätts för matsmältning och mikrobial nedbrytning.

Vätning av avfallspapper och kartong och andra cellulosafiberavfall med avfallsvatten försvagar materialen och tillåter att de bryts upp och intas enklare. Insekter kan ha en gynnsam effekt på denna uppfinnings anordnings behandlingsprestanda men kan vara till be- svär om de inte regleras. 514" 88"'l 14 Experimentella observationer av prestandan hos avloppsvattenbe- handling hos lokala behandlingssystem i hushåll har visat att av- loppsvatten med ett biologiskt syrebehov under fem dagar av mind- re än 10 mg/liter och med 20 mg/liter av suspenderade, fasta äm-N nen kontinuerligt kan förväntas och att prestandan hos systemets komposteringsbädd för behandling av avfallsvatten ökar efter hand i' och med att djupet av fin, stabil kompost ökar. Dessutom har expe- riment visat att blekmedel, detergenter, fetter och vaxer inte pâver- kar komposteringsorganismerna negativt, troligen på grund av den stora andel av organiskt kol som är tillgänglig för att binda potenti- ellt toxiska substanser och inaktivera eller adsorbera dessa.

Beroende på den typ av återanvändning som föreslås för utlopps- vattnet, kan desinfektering erfordras. Desinfektering kan ske genom markbesprutning, långsam biofiltrering i sand, behandling i konst- gjort våtland, ozontillförsel, membranfiltrering, UV-bestrålning, klo- rering eller någon annan etablerad teknologi som bedöms lämplig för att uppnå den erfordrade utloppsvattenstandarden. Om standar- den erfordrar desinfektion som möjliggör kroppskontakt, kan sand eller företrädesvis krossad träkol av en liknande aggregatstorlek, luftad med ozonberikad luft, inkorporeras i botten av kompostbäd- dens reaktionskärl och på så vis tillhandahålla ett enkelt, kompakt och komplett system för behandling av avfall.

Med särskild hänvisning till Fig 2, är ett lämpligt och kostnadseffek- tivt sätt för att skapa ett ozondesinfektionsfilter på botten av kom- postbäddens reaktorkärl att placera ett lager av poröst desinfek- tionsfiltermedium mellan två icke med varandra förbundna, snävt spiralformade slingor av ringformat, spårförsett, perforerat plastdrä- neringsrör, vilka bildar dräneringssystemet 15. Ett negativt tryck appliceras på den övre slingan 35 medelst fläkten 28 i utsläpps- gången 26, så att ozonberikad luft, producerad av en ozongenerator 37 i ventileringsgången 16, dras in i en nedre slinga 36 och sedan igenom desinfektionsmediet 34, varigenom ozonberikande av den film av utloppsvatten som täcker mediumytorna tillåts. 514 881 Syre i luften, och syre som bildas efter reaktionen mellan ozonet och utloppsvattenföroreningarna, bidrar till att en biofilm av välgö- rande organismer kan konsumera sådant organiskt material som är nedbrytbart genom ozonbehandling. En filterväv 38 av geotextilfi-M ber, vilken är resistent mot nedbrytning, kan placeras mellan kom- postreaktorbädden 12 och desinfekteringsmediet 34 eller dräne- ringssystemet 15 i Fig 1 eller 2, för att förhindra partikelformlga kompostfragment från att täppa till desinfekteringsmediet 34. Det partiellt desinfekterade utsläppsvattnet dräneras från undersidan av desinfekteringsmediet 34 genom dräneringssystemet 15 och samlas för pumpning, gravitetsstyrd distribuering eller lagring.

Alternativa desinfekteringsmedia 34 kan väljas bland grus, träkol, plastpartiklar, aggregat och liknande, eller kombinationer av dessa, för att maximera den rätta ytarean i en given volym av medium och ändå tillåta syre att strömma igenom mediet.

En för hand eller mekaniskt manövrerad matarskruv 39 används för att extrahera en tillräcklig kvalitet av stabiliserad kompost periodiskt för att bibehålla systemet i ett tillstånd av lika, kontinuerlig matning.

Matarskruven 39 är införd via en extraheringsränna 40 som leder till reaktorkärlets 11 botten. Efter avlägsnande av en ventilerad hatt 41 hos extraheringsrännan och rotering av matarskruven 39 in i kom- posten, kan en mängd av kompost extraheras.

Med särskild hänvisning till Fig 3, kan geotextilväven 38 användas för att separera kompostbädden 12 från en bottenkammare 44 i vil- ken behandlad vätska kan samlas för avlägsnande medelst dräne- ringen 43, vilken sträcker sig till en pump 45.

Där mullbevattning är det föreslagna förfarandet för desinfektering, tror man i praktiken att den vätta ytarean hos en enda snävt spiral- formad slinga av ringformat, korrugerat rör från dräneringssystemet är tillräcklig om den täcker hela kärlets botten och sträcker sig kring de nedre lagren av stabil kompost i komposteringsbädden 12.

Det är fördelaktigt att täcka dräneringssystemet 15 med en socka av 1:4 8181 16 mylla av plastväv eller liknande för ytterligare filtrerings- och luft- kontaktytor.

Tillämpat på municipal skala, skulle det vara möjligt att anpassa"- existerande behandlingskärl för att passa denna nya teknologi.

Bäddar med genomströmningsfilter, stabiliseringsdammar, andra sådana kärl skulle kunna omvandlas till dränerade komposte- ringsreaktorbäddar, där avfallsvattnet sprayas, droppas eller på an- nat sätt fördelas över ytan hos successiva lager av OMSW.

Påfyllningen i komposteringsreaktorbädden är sådan att en jämn distribution av blandade, organiska avfallssubstrat uppnås över komposteringsreaktorbäddens yta och för enkelt handhavande och snabb nedbrytning, för att pulverisera OMSW, i synnerhet träavfall och trädgårdsavfall. En av huvudfördelarna med denna teknologi är att den ej fordrar någon krattning eller vändning.

De material som denna process kan omvandla till värdefullt mull- tillägg, inkluderar cellulosafiberbaserade produkter, såsom papper, papp och kartong; naturliga cellulosafiberprodukter såsom duk, förorenade kompresser, ansiktsservetter, tvättkuddar, tamponger och bortkastbara blöjfoder; förruttningsbara avfall, såsom matrester; trädgårdsavfall, såsom klippt gräs, strimlade beskärningar och löv- avfall; husrengöringsavfall, såsom damm, hår och linneskav; vat- tenburna, biodynamiska material, såsom avföring, avloppspartiklar, olja och fett; mänskliga toalettavfall; löst eller suspenderat, orga- niskt material och näringsämnen, såsom tvål, detergenter, hushålls- kemikalier och mineralsalter.

Små fragment av icke pläterat järn, stålull, träaska och träkol är re- kommenderade och välgörande tillsatser. lnert fyllningsmaterial, så- som träkol, kan tillsättas till intaget av fasta avfall för att öka intern- dränering, i synnerhet vid högre mängd av påfyllt avfallsvatten. Små fragment av inert material, såsom plastflaskkapsyler, krossat glas, gummi, kondomlatex eller små stycken av plastfilm kommer inte att vara till skada för funktionen hos våtkomposteringsprocessen. och' siaissi 17 Stora, municipala system skulle kunna drivas som satsvisa system, vilka tillåter några månader av drift utan tillsättande av förorenade avfall, för nedbrytning eller mognad hos ytlagren innan bulkinsam- Iing görs. Om det anordnas för avlägsnande av kompostbäddens" nedre lager, utan störning av eller blandning med de förorenade el- ler icke digesterade övre lagren, skulle ett arrangemang med konti- nuerlig matning av pluggflödestyp, såsom beskrivits ovan, använ- das. Det kan även vara önskvärt att lagra komposten i en väl venti- lerad, torr miljö under några veckor, för att uppnå en högkvalitativ, luktfri och smulig kompost.

Beroende på fuktinnehållet och kompostens kvalitet, kan det vara önskvärt att lagra komposten i en väl ventilerad, torr miljö under några veckor, för att uppnå en högkvalitativ, luktfri och smulig kom- post. En sådan miljö kan erhållas i det övre partiet av kompostex- traheringsrännan 40 eller i en specialkammare inuti ventileringsut- släppsystemet, i vilket fall detta även skulle fungera som ett lukt- biofilter.

En avfallsbehandlingsanordning 10 kan installeras i en ny bostad eller i efterhand sättas in i en befintlig bostad. Ett pulserat flöde av avfallsvatten igenom kompostbädden 12 är att föredra, då detta till- låter frisk luft att dras in i komposten och utbyta syre med biofilmen.

Företrädesvis är luftporutrymmen inuti komposten inte kontinuerligt mättade, men dränerar till full kapacitet efter mättning, varigenom syre kan dras in i porutrymmena. Mot detta gäller att ju långsam- mare avfallsvattnet kan matas igenom komposten, desto effektivare kommer filtreringen att vara.

Med en långsam hastighet av pulserat vätskeflöde av avfallsvatten, har det experimentellt observerats att hela kompostbädden 12 för- blir aerobisk vid infiltreringshastigheter för avfallsvatten större än 500 l/mzd. Den mesta av den biologiska påfyllningen hålls kvar nära ytan, där det är gott om syre, och tillräckligt med löst syre förblir i avfallsvattnet för att tillåta den aeroba reningsprocessen att fort- sätta tvärsigenom stapeln. 514 881 18 Utnyttjandet av en kompostreaktorbädd för att kompostera fasta, organiska avfall och för att filtrera ut partikelformiga, fasta ämnen, och biologiskt rena avfallsvattnet, skapar en ömsesidigt gynnsamd synergism mellan de två processerna. Avfallsvattnet tillhandahåller värme, fukt och termisk stabilitet och en bärare av bakterier, svampsporer och andra mikrober liksom näringsämnen som finns i avfallsvattnet. Komposten tillhandahåller i sin tur ett medium för fy- sikalisk och biologisk filtrering, vilket, på grund av aktiviteten hos de större organismerna och de fysikaliska egenskaperna hos den bil- dade komposten eller humusen, år väsentligen skyddat från till- täppning trots den stora mängden påfyllt organiskt material hos systemet.

Kompost har många egenskaper som kan göra det lämpligt som filt- reringsmedium, såsom en hög katjonutbyteskapacitet, ett stort yt- area/volym-förhållande, under det att den är fint uppdelad och ändå är öppen med ett förnybart nätverk av fina kanaler och porutrym- men.

För system i municipal skala kan det vara fördelaktigt att använda ett separat desinfekteringskärl för att tillförsäkra smidig inspektion och smidigt underhåll. l en lokal hushållsbehandlingssituation, kommer en liten fläkt, eller ett passivt ventileringssystem som kan dra åtskilliga luftbyten varje dag igenom systemet, att tillhandahålla adekvat ventilering och luftreglering. Det är önskvärt att dra luften från ovan om kompostytan, då eventuella odörer då kommer att dras under komposten och adsorberas i en viss utsträckning på komposten. Om värmeaktivitet är adekvat kommer det att före- komma förvånansvärt lite lukt som utsänds från komposten. Detta kontrasterar mot traditionella bulkkompostsystem, vilka kan upp- värmas till 60°C eller mer, under det att de konsumerar syre snab- bare än detta kan diffundera in till mitten av stapeln och på så vi or- sakar anaeroba förhållanden och produktion av icke önskade odö- rer, och förstöring av maskar, skalbaggar och liknande.

Med den föreliggande uppfinningen fördelas värme jämnare över komposteringsbädden 12 på grund av det höga fuktinnehållet, och 511* 8:81 19 värme avlägsnas från systemet med utloppsvattnet. Detta tillåter processen att hålla sig vid en lämplig temperatur för maskarna och andra mesofila komposteringsorganismer. Den av den biologiska förbränningen av organiskt avfallsmaterial genererade värmen kan vid kalla klimat kvarhållas genom isolering av reaktionskärlet för att bibehålla temperaturen vid omkring 35°C. I mer tempererade klimatf kan överskottsvärme insamlas under utnyttjande av en värmepump.

I motsats till andra komposteringssystem, fungerar den föreliggande uppfinningen enligt en princip med väsentligen bibehållet tillstånd, där de närvarande arterna inom en ekologisk nisch förblir mer eller mindre konstanta med hänsyn till tiden.

Det skall naturligtvis inses att vad som nämnts ovan enbart givits som illustrativt exempel på uppfinningen och att samtliga sådana modifieringar och variationer på denna som är uppenbara för fack- män inom området med nödvändighet faller inom den breda ramen och området för uppfinningen såsom den hävdas i de följande kra- ven.

Claims (8)

10 15 20 25 30 35 5111 “E81 20

1. Förfarande för samtidig behandling av avfallsvatten och fast organiskt avfall i en gemensam filterbädd uppvisande en topp, en botten och successiva lager av under nedbrytning sig befinnande och nedbrutet fast organiskt avfall, varvid graden av nedbrytning av det fasta organiska avfallet i filterbädden ökar från toppen av filtret till botten, varvid det fasta organiska avfallet vid nämnda botten är fullständigt nedbrutet och nämnda filterbädd inkorporerar en tillsats av levande organismer vilka bibehåller filterbädden i ett luft- och vätskepermeabelt tillstånd, därav, att förfarandet in- nefattar stegen att: - mata avfallsvatten och fast organiskt avfall till det övre lagret hos filterbädden på sådant sätt att avfallsvattnet bringas att strömma igenom filterbädden, - bibehålla filterbädden i ett aerobt tillstånd, - avlägsna avfallsvatten från botten av filterbädden i ett väsentligen renat tillstånd, och avlägsna fast organiskt avfall från filterbädden i ett nedbrutet till- stånd.

2. Förfarande enligt krav 1, kännetegknat därav, att fast organiskt avfall avlägsnas periodiskt från botten av filterbädden.

3. Förfarande enligt krav 1, därav, att förfarandet vidare innefattar steget att upphöra med mätningen av det fasta or- ganiska avfallet till filterbädden under en tidsperiod som är tillräck- lig för att medge det fasta organiska avfallet i filterbäddens översta lager att nedbrytas, och sedan bulkinsamling av det fasta organiska avfallet från filterbädden.

4. Förfarande enligt krav 1, därav, att avfallsvattnet tillförs till det övre ytlagret hos filterbädden i ett kontrollerat flöde. 10 15 as14sss1 21

5. Förfarande enligt krav 1, därav, att filterbädden innefattar ett inert fyllningsmaterial för att befrämja interndräne- ringen i filterbädden.

6. Förfarande enligt krav 1, därav, att förfarandet vidare innefattar steget att bringa det renade avfallsvattnet som passerat genom filterbädden att passera igenom en bädd av luftat medium för att fullborda dess renande.

7. Förfarande enligt krav 1, därav, att avfallsvattnet som ska behandlas inte tidigare underkastats någon behandlings- process.

8. Förfarande enligt krav 1, därav, att det fasta orga- niska avfall som ska behandlas är rått organiskt avfall.