用於處理小行政單位排放物的方法與設備的製作方法
2024-04-05 10:20:05
專利名稱：用於處理小行政單位排放物的方法與設備的製作方法
技術領域：
本發明一般地涉及被俗稱為小行政單位，即具有500-2000eH(居民當量)的行政單位排放物的處理。
法國有約36,000個市鎮，其中31,300個市鎮的居民人數為200人以上至2000人以下，這些市鎮的居民人口為約15,000,000人，佔法國總人口的約25％。
法國全國淨化站總數為約12,000個，其中60％規模小於2000eH。
這些小行政單位淨化站通常使用活性汙泥進行生物處理，儘管由於其高投資成本、特別是過高的操作費用使得該技術尤其絕對不適合這樣規模的淨化站。另外，這些淨化站的效率往往也不太好。本領域技術人員知道，採用活性汙泥生物處理排放物的方法應該用於在特別敏感的介質中進行排放的大型設備。
這個應該解決的問題在於研製一種適合其操作費用在財政上是可接受的小型設備的技術。特別是，容量為500-2000eH，與採用活性汙泥的生物處理所使用的設備相比，操作成本降低50-70％這樣一些排放物處理設備，可達到這個目的。
為了解決上述問題，本發明提出提供一系列獨創的處理方法，該處理方法的投資成本與操作費用不太貴，當然還滿足1996年6月21日(1996年8月9日的政府公報)有關小行政單位即200-2000eH排放物處理工程法令的排放要求(＞12千克DB05與＜120千克DBO5/天)。
根據該法令第13條，生物處理要考慮下述性能-DBO5或DCO最低效率為60％，-已處理排放物的最大濃度為35毫克DBO5/升。
本發明的目的方法與設備當然可以滿足這些要求。
因此，本發明首先涉及小行政單位，即約500-2000eH(居民當量)排放物的處理方法，該方法使用插入蘆葦的過濾器，其特徵在於該方法是-使用細菌床進行排放物的生物處理，-除去在如此處理的排放物中呈懸浮狀的物質，同時在插入蘆葦的過濾器上採用過濾-發酵法處理汙泥，其蘆葦優選地是澳大利亞蘆葦屬植物。
本發明還涉及為實施上述定義方法而使用的設備，這種設備的特徵在於它包括-包括至少一個用於接受待處理排放物的級的細菌床，-至少一個由細菌床供料的過濾-發酵槽，每個所述的槽都裝有順序放置的填料層和砂層，它們的上表面插有蘆葦，特別是澳大利亞蘆葦屬植物。
因此，人們可以理解，使用細菌床時，即一系列在短接觸時間固定的培養物型處理時，本發明滿足在1996年6月21日的法令中規定的排放要求，無需通過第一級傾析器可直接供給排放物。在其現代概念(無第一級傾析器、一系列篩分處理、《供料-循環》泵站、塑性填料床)中，細菌床技術使得有可能經濟地處理排放物，因為能量消耗低(在同等性能下，比活性汙泥低近二倍)。對於限於除去含碳汙染物的處理，投資成本還是很有利的。
根據自然環境的影響，考慮通過讓細菌床的尺寸留有餘量，或準備第二級，對氨型氮進行硝化處理是可能的。於是，根據排放規定和除去待處理排放物中汙染物的處理，根據本發明，應該限定第一級的尺寸。
然後，讓這樣處理的排放物通過插入蘆葦的過濾槽，可以從該排放物除去懸浮狀的物質，在過濾槽還採用根-發酵方法處理汙泥。還可以考慮在過濾槽的大量濾液中進行補充的排放物處理。
根據本發明，排放物預處理限於能夠除去各種廢物的細攔汙格篩(柵尺寸為3毫米)或篩(篩孔為6毫米)。如果粒度小於攔汙格篩或篩的尺寸的顆粒(其中包括脂肪的有機物質，砂)並不影響一系列處理(細菌床+過濾-根-發酵)，就不必使用除砂-除脂肪的系統。
作為非限制性的實施例，可以指出，根據本發明製造的設備包括第一個能夠持久地給細菌床供料的提升-循環站(配置兩臺泵，其中一臺備用)。該站是PVC塑料填料類型(交叉流，比表面積165米2/米3)，其高度約5米，平均水頭是約2米/小時。在這個站中，配置一擋板，為的是首先泵出待處理的原排放物，還補充提供已處理排放物，以保證細菌床的水力學條件。
在細菌床處理的排放物通過提升-循環站溢流送到第二個泵站，第二個泵站配置兩臺泵，其中一臺泵備用，該站升漲的體積足以有可能通過過濾-發酵槽的擋板(bchée)加料(擋板為5-15釐米，時間10-20分鐘)。
按照本發明這個實施例，處理設備包括過濾-發酵槽，其數量至少是三個。這些槽的表面積是每eH為0.4-1米2，單位最大表面積是100-150米2。一個槽的床的加料相應於每個擋板。根據本發明，在第二個泵站配備自動控制設備，以便保證通過循環排列給所有過濾-發酵槽供料，並且在一星期裡始終有至少一個槽處於不工作狀態。
作為實例，過濾-發酵槽可以用有嵌縫的樁和混凝土護板製成，其高度約2米(這樣設置自由高度為1.50米)，最大寬度約5米，以便有可能有一個清除汙泥的通道。槽的底座由一個用塑料製成的儲槽構成，該槽上在一層石子(h=約20釐米，粒度約30/80毫米)中配置排水管，以便保證回收已處理的排放物。這層石子接著依次被一層因此，人們可以理解，使用細菌床時，即一系列在短接觸時間固定的培養物型處理時，本發明滿足在1996年6月21日的法令中規定的排放要求，無需通過第一級傾析器可直接供給排放物。在其現代概念(無第一級傾析器、一系列篩分處理、《供料-循環》泵站、塑性填料床)中，細菌床技術使得有可能經濟地處理排放物，因為能量消耗低(在同等性能下，比活性汙泥低近二倍)。對於限於除去含碳汙染物的處理，投資成本還是很有利的。
根據自然環境的影響，考慮通過讓細菌床的尺寸留有餘量，或準備第二級，對氨型氮進行硝化處理是可能的。於是，根據排放規定和除去待處理排放物中汙染物的處理，根據本發明，應該限定第一級的尺寸。
然後，讓這樣處理的排放物通過插入蘆葦的過濾槽，可以從該排放物除去懸浮狀的物質，在過濾槽還採用根-發酵方法處理汙泥。還可以考慮在過濾槽的大量濾液中進行補充的排放物處理。
根據本發明，排放物預處理限於能夠除去各種廢物的細攔汙格篩(柵尺寸為3毫米)或篩(篩孔為6毫米)。如果粒度小於攔汙格篩或篩的尺寸的顆粒(其中包括脂肪的有機物質，砂)並不影響一系列處理(細菌床+過濾-根-發酵)，就不必使用除砂-除脂肪的系統。
作為非限制性的實施例，可以指出，根據本發明製造的設備包括第一個能夠持久地給細菌床供料的提升-循環站(配置兩臺泵，其中一臺備用)。該站是PVC塑料填料類型(交叉流，比表面積165米2/米3)，其高度約5米，平均水頭是約2米/小時。在這個站中，配置一擋板，為的是首先泵出待處理的原排放物，還補充提供已處理排放物，以保證細菌床的水力學條件。
在細菌床處理的排放物通過提升-循環站溢流送到第二個泵站，第二個泵站配置兩臺泵，其中一臺泵備用，該站升漲的體積足以有可能通過過濾-發酵槽的擋板(bchée)加料(擋板為5-15釐米，時間10-20分鐘)。
按照本發明這個實施例，處理設備包括過濾-發酵槽，其數量至少是三個。這些槽的表面積是每eH為0.4-1米2，單位最大表面積是100-150米2。一個槽的床的加料相應於每個擋板。根據本發明，在第二個泵站配備自動控制設備，以便保證通過循環排列給所有過濾-發酵槽供料，並且在一星期裡始終有至少一個槽處於不工作狀態。
作為實例，過濾-發酵槽可以用有嵌縫的樁和混凝土護板製成，其高度約2米(這樣設置自由高度為1.50米)，最大寬度約5米，以便有可能有一個清除汙泥的通道。槽的底座由一個用塑料製成的儲槽構成，該槽上在一層石子(h=約20釐米，粒度約30/80毫米)中配置排水管，以便保證回收已處理的排放物。這層石子接著依次被一層礫石(h=約10釐米)和一層砂(h=40釐米，洗滌後無細砂的砂)覆蓋。
在砂層上進行固定培養物型生物處理，還有過濾機械作用。有可能達到良好的淨化性能。
往過濾-發酵槽的表面插入蘆葦(澳大利壓蘆葦屬植物)，蘆葦根生長旺盛有利於空氣循環，還保證汙泥發酵。正常運行時，汙泥幹度為約12％，在這些槽中汙泥覆蓋物高度每年增加20-30釐米。在運行約5年後，必需保證取出積累的汙泥(堆肥)。在停止運行約1-2星期之後，取出堆肥，暫時儲存起來，以便通過鄰接的空氣進行乾燥。在乾燥幾星期後，可能得到幹度高於30％的非常穩定的產品。
下表1作為實施例給出了不同設備大小的本發明淨化站各種元件的尺寸。
表1
涉及佔用空間，下表2表明，一方面在現有技術中使用的總表面積，另一方面在和過濾-根-發酵槽組合使用的細菌床的本發明設備中的總表面積。在該表中《GDE》表示例如像在Fr-A-2754191中定義的排水格篩。
表2
研究這個表2可清楚地看出，本發明提出的技術對於空間要求很寬容，與其它技術相比，特別是與瀉湖和處理排放物時涉及過濾的任何技術相比，這使本發明具有非常重要的優點。
表3將本發明的設備投資成本與其它系列處理方法的設備投資成本進行比較。表3列出的數值相應於與隨意地計為1000的最昂貴數值相比所表示的相對成本。
表3
作為說明給出了上述價格比，以及滿足前述標準的目的物，瀉湖技術除外(預先過濾排放樣品的具體標準)。關於採用活性汙泥的技術，參考長時間曝氣類的處理。對於容量小於500eH的設備，不考慮動力學增稠(例如《GDE》或其它類似技術)。
由表3清楚地得出，對於規模小於或等於1000eH的淨化站，本發明提供的技術是特別有利的。還應指出，在評價這些成本時沒有考慮土地的價格，在選擇有待採用的解決方案時，這被證實是一個決定性的參數。為此，本發明的技術在高土地價格的情況下具有決定性的優點。
下面表4可以對不同容量的本發明淨化站操作費用與同樣容量的現有技術淨化站的操作費用分別進行比較。表4給出了每年、每居民當量的近似操作成本(以與最高操作費用相比的比值表示)。
表4
閱讀前面的說明書清楚地得出，本發明提供一種排放物處理方法和設備，該設備最佳尺寸能夠降低投資成本和運行費用，同時利用每個處理站(細菌床和根-發酵的過濾器)的優點，對於同時保證來自細菌床的排放物過濾和汙泥相發酵的第二站來說尤為如此。
本發明的目的方法和設備能夠得到尤其可用於製造農用填料的簡便適用的不可發酵的穩定汙泥。
當然，本發明不限於本文描述和/或給出的實施例，但是本發明包括如權利要求所限定的本發明範圍內的任何實施方案。
權利要求
1.小行政單位，即約500-2000居民當量的排放物處理方法，該方法使用插入蘆葦的過濾器，其特徵在於該方法是-使用細菌床進行排放物的生物處理，-除去在如此處理排放物中呈懸浮狀的物質，同時在插入蘆葦的過濾器上採用過濾-發酵方法處理汙泥。
2.根據權利要求1的方法，其特徵在於所述的過濾器插入澳大利亞蘆葦屬植物。
3.用於實施權利要求1的方法的設備，其特徵在於它包括-包括至少一個用於接受待處理排放物的級的細菌床，-至少一個由細菌床供料的過濾-發酵槽，每個所述的槽裝有順序放置的填料層和砂層，它們的上表面插有蘆葦，特別是澳大利亞蘆葦屬植物。
4.權利要求3的設備，其特徵在於細菌床的尺寸是根據除去排放物汙染物的處理決定的。
5.權利要求3的設備，其特徵在於它包括至少三個過濾-發酵槽。
6.權利要求3-5中任一項的設備，其特徵在於每個過濾槽的單位最大表面積是約100-150米2。
7.權利要求3、5和6中任一項的設備，其特徵在於過濾-發酵槽的表面積是每居民當量約為0.4-1米2。
8.權利要求3-7中任一項的設備，其特徵在於還配備有自動控制設備，以便保證通過循環排列為過濾-發酵槽供料。
9.權利要求3-8中任一項的設備，其特徵在於它包括一種在排放物通過細菌床之前為除去廢物而進行預處理的設備。
10.權利要求9的設備，其特徵在於所述的預處理設備由一種格篩尺寸為約3毫米的攔汙格篩系統構成。
11.權利要求9的設備，其特徵在於所述的預處理設備由一種篩眼尺寸為約6毫米的篩分系統構成。
12.作為新工業產品的一種未發酵的和簡便適用的穩定汙泥，其特徵在於它是通過實施上述權利要求中任一項的方法和設備得到的，這種汙泥尤其可以用於製造農用填料。
全文摘要
小行政單位,即約200－2000eH(居民當量)的排放物處理方法,其特徵在於該方法是:使用細菌床進行排放物的生物處理;除去在如此處理的排放物中呈懸浮狀的物質,同時在插入蘆葦的過濾器上採用過濾－發酵方法處理汙泥。
文檔編號C02F3/06GK1313836SQ9980990
公開日2001年9月19日 申請日期1999年8月11日 優先權日1998年8月20日
發明者F·沃羅格特 申請人:蘇伊士-裡昂水務公司