PL1910233T3

Method and arrangement for processing nitrogen-concentrated effluents in a sequential fractionated cycle biological reactor

Abstract

This record has no abstract on file.

Term

No projected expiry on record.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Published
  4. Today

1 claim: 1 independent, 0 dependent

  1. 1
    PATENT RESERVATIONS ZASTRZEŻENIA PATENTOWE 1. Waste water treatment process with high nitrogen content, which realizes the oxidation of ammonium to nitrites (nitrates III), followed by the transformation of nitrites (nitrates III) to gas nitrogen in a biological sequential reactor, in which the reaction phases are divided into fractions and the reactor contains nitrifying bacteria, with what operating conditions were foreseen to stimulate the activities of nitrifying bacteria I, oxidizing ammonium nitrogen to nitrite and maximally inhibit the action of nitrifying bacteria II, oxidizing nitrite to nitrates, after which the volume of wastewater for processing in the full cycle is transferred to the reactor according to successive volume fractions, the full processing cycle is divided into the following each sub-cycle, each of the sub-cycles contains a supply phase by volume fraction, then an oxygenation phase to induce nitrification, then the anaerobic phase, during which oxygenation is stopped, and a carbon source is introduced into the reactor to convert nitrite (nitrates III) into nitrogen, characterized in that a series of real-time operations are carried out on processed wastewater, in the effluent and in the biological reactor, the nitrogen volume charge to be processed in the wastewater is assessed and the minimum number of full cycle feed phases depending on this nitrogen charge and the minimum fluid volume in the reactor is determined based on the following formula:1. Proces obróbki ścieków z wysoką zawartością azotu, realizujący utlenianie amonu do azotynów (azotanów III), a następnie przemianę azotynów (azotanów III) do azotu gazowego w biologicznym reaktorze sekwencyjnym, w którym fazy reakcji są podzielone na frakcje, a reaktor zawiera bakterie nitryfikujące, przy czym warunki funkcjonowania zostały przewidziane tak, aby stymulować działania bakterii nitryfikujących I, utleniających azot amonowy do azotynów i maksymalnie hamować działanie bakterii nitryfikujących II, utleniających azotyny do azotanów, po którym to procesie objętość ścieków do przetworzenia w pełnym cyklu jest przelewana do reaktora według następujących po sobie frakcji objętościowych, przy czym pełen cykl przetwarzania jest podzielony na następujące po sobie podcykle, każdy z podcykli zawiera fazę zasilania frakcją objętościową, potem fazę natleniania w celu wywołania nitryfikacji, następnie fazę anaerobową, podczas której natlenianie jest zatrzymywane, a do reaktora wprowadzone zostaje źródło węgla w celu przetworzenia azotynów (azotanów III) na azot, znamienny tym, że wykonuje się serię działań w czasie rzeczywistym na przetwarzanych ściekach, w odpływie i w reaktorze biologicznym, ocenia się ładunek objętościowy azotu do przetworzenia w ściekach i określa się minimalną liczbę faz zasilania pełnego cyklu zależną od tego ładunku azotu oraz minimalnej objętości płynu w reaktorze na podstawie poniższego wzoru: F __ * Nfi * J ___ _ F __* Nfi*J___ _ Gdzie Where Nzasilmin : minimalna liczba cykli zasilania FNH4J : dzienny ładunek azotu Nzasilmin: minimum number of supply cycles FNH4J: daily nitrogen load EP 1 910 233 B1 [NH4+] eff: concentration of ammonium ions in the effluent effluent from the reactor EP 1 910 233 B1 [NH4+]eff : stężenie jonów amonowych w ściekach wypływających z reaktora Vmin: minimalna objętość cieczy (po wypuszczeniu płynu i przed zasileniem) Vmin: minimum liquid volume (after discharge and before feeding) NRBS: liczba pełnych cyklów SBR na dzień [NH4+]: stężenie jonów amonowych inhibitujących w biomasie nitryfikującej w taki sposób, ż e stężenie azotu we wprowadzanej do reaktora frakcji objętościowej jest rozcieńczane w objętości płynu pozostającego w reaktorze, co pozwala uniknąć hamowania działania bakterii nitryfikujących, przy czym ładunek azotu we frakcji objętościowej jest jednak wystarczający do zapewnienia w reaktorze „porcji" lub szczytów (P) ładunku jonów amonowych przy przelewaniu każdej z frakcji, co sprzyja rozwojowi biomasy produkującej azotyny (azotany III). NRBS: number of complete SBR cycles per day [NH4+]: concentration of inhibiting ammonium ions in the nitrifying biomass in such a way that the concentration of nitrogen in the volume fraction introduced into the reactor is diluted in the volume of fluid remaining in the reactor, which avoids inhibiting the action of nitrifying bacteria, however the charge of nitrogen in the volume fraction is sufficient to ensure in the reactor "portions" or peaks (P) of the ammonium ion charge when transferring each fraction, which promotes the development of nitrite-producing biomass (III nitrates). 2. The process according to claim 1, characterized in that the nitrogen volume charge contained in the wastewater is assessed by measuring the conductivity (X) and the flow (Q) of the wastewater. 2. Proces według zastrz. 1 znamienny tym, iż ocenia się ładunek objętościowy azotu zawarty w ściekach przez pomiar przewodności właściwej (X) i przepływności (Q) ścieków. 3. The process according to claim A method according to claim 1 or 2, characterized in that the pulse (P) of the charge of ammonium ions at the transfer of each fraction remains 125% higher than the concentration of ammonium ions characterizing the end of a given sub-cycle, during a time of at most equal to a quarter of the duration of the sub-cycle. 3. Proces według zastrz. 1 lub 2 znamienny tym, iż impuls (P) ładunku jonów amonowych przy przelewaniu każdej frakcji pozostaje wyższy o 125% od stężenia jonów amonowych charakteryzującego koniec danego podcyklu, podczas czasu co najwyżej równego jednej czwartej czasu trwania pod-cyklu. 4. Process according to one of the preceding claims, characterized in that the concentration of dissolved oxygen in the reactor is measured and controlled in order to keep the values ​​low enough and while limiting the duration of the oxygenated phases and adjusting the amount of oxygen input to the charge for processing. 4. Proces według jednego z wcześniejszych zastrzeżeń znamienny tym, iż mierzy się i kontroluje stężenie tlenu rozpuszczonego w reaktorze w celu utrzymania odpowiednio niskich wartości i przy ograniczaniu czasu trwania faz natlenionych i dostosowania wielkości wkładu tlenu do ładunku do przetworzenia. 5. The process according to claim 4. The method of claim 4, wherein the oscillations in dissolved oxygen concentration are limited to a range of 0 to 2 mg 02 / I per minimum Nbiolmm of aerobic / anaerobic sub-cycles. 5. Proces według zastrz. 4, znamienny tym, że oscylacje w stężeniu rozpuszczonego tlenu są ograniczane do zakresu od 0 do 2 mg 02/I na minimalną liczbę Nbiolmm podcykli aerobowych/anaerobowych. 6. The process according to claim 5, characterized in that the number (NC) of effectively used sub-cycles is the higher value from NzasiUn and Nbiolmin23 6. Proces według zastrz. 5, znamienny tym, że liczba (NC) efektywnie zastosowanych podcykli jest wyższą wartością z NzasiUn oraz Nbiolmin23 EP 1 910 233 B1 EP 1 910 233 B1 7. Process according to one of the preceding claims, characterized in that the pH inside the reactor is measured and the autoregulation of the pH is ensured by exchanging similar nitrification and denitrification phases, limiting pH oscillations between 6.5 and 7. Proces według jednego z wcześniejszych zastrzeżeń znamienny tym, iż mierzy się pH wewnątrz reaktora i zapewnia się autoregulację pH przez zamienianie zbliżonych faz nitryfikacji i denitryfikacji, ograniczając oscylacje pH między 6,5 i 8,5, a preferowane ograniczenie pomiędzy 7 a 8. 8.5, with a restriction of between 7 and 8 preferred. 8. Process according to one of the preceding claims, characterized in that the temperature in the reactor is measured and the temperature is controlled in such a way that it is kept between 5 and 45 ° C. 8. Proces według jednego z wcześniejszych zastrzeżeń znamienny tym, iż mierzy się temperaturę w reaktorze i zapewnia się regulację temperatury w taki sposób, aby utrzymać ją pomiędzy 5 a 45°C. 9. Process according to one of the preceding claims, characterized in that the "aerobic / anaerobic" biological cycles with the duration of the aerobic and anaerobic phases are defined in advance, with the total tC duration of these phases calculated as a function of the number of NC cycles: 9. Proces według jednego z wcześniejszych zastrzeżeń, znamienny tym, iż cykle biologiczne typu „aerobowy/anaerobowy" z czasem trwania faz aerobowych i beztlenowych, są zdefiniowane z góry, przy czym całkowity czas trwania tC tych faz jest obliczany jako funkcja liczby cykli NC: tC = (tRBS - tstm - tsedym - tekstrakt)/NC gdzie, tRBs: czas trwania globalnego cyklu SBR tstm: czas trwania globalnego zasilania (niepodzielony na frakcje) tsedym: czas trwania fazy sedymentacji tekstrakt: czas trwania fazy ekstrakcji tC = (tRBS - tstm - tsedym - text) / NC where, tRBs: duration of the global SBR cycle tstm: duration of the global feed (not divided into fractions) tsedym: duration of the sedimentation phase text: duration of the extraction phase 10. Process according to one of the preceding claims, characterized in that the time of injection of the carbon source during the anaerobic phase is determined on the basis of measuring the charge of the introduced nitrogen. 10. Proces według jednego z wcześniejszych zastrzeżeń znamienny tym, iż czas wtryskiwania źródła węgla podczas fazy beztlenowej jest określany na podstawie pomiaru ładunku wprowadzanego azotu. 11. Process according to one of the preceding claims, characterized in that it is used for processing clarified fermentation liquid from an anaerobic chamber. 11. Proces według jednego z wcześniejszych zastrzeżeń znamienny tym, że jest zastosowany do przetwarzania sklarowanej cieczy fermentacyjnej z komory anaerobowej. EP 1 910 233 B1 EP 1 910 233 B1 12. Process according to one of claims 1 to 10, characterized in that it is used for processing condensates from gas treatment. 12. Proces według jednego z zastrzeżeń 1 do 10 znamienny tym, iż jest zastosowany do przetwarzania kondensatów z obróbki gazu. 13. Process according to one of claims 1 to 10, characterized in that it is used for processing waste percolates. 13. Proces według jednego z zastrzeżeń 1 do 10 znamienny tym, iż jest zastosowany do przetwarzania perkolatów odpadowych. 14. An installation for the treatment of sewage with concentrated nitrogen, especially containing more than 100 mg N / l, carrying out oxidation which oxidizes the excess amounts of ammonium ions to nitrites (nitrates III), and then the transformation of nitrites (nitrates III) to gas nitrogen in a sequential biological reactor (1) in which the reaction phases are divided into fractions, which reactor contains nitrifying bacteria, the operating conditions of which have been anticipated to stimulate the activity of nitrifying bacteria I, oxidizing ammonium nitrogen to nitrites and to inhibit maximally the action of nitrifying bacteria II, oxidizing nitrites to nitrates, with the volume of sewage to be processed in the full cycle being transferred to the reactor according to successive volume fractions, with the full processing cycle is divided into consecutive sub-cycles, each of the sub-cycles contains a phase of feeding by volume fraction, then the oxygenation phase to induce nitrification, then the anaerobic phase during which oxygenation is stopped and a carbon source is introduced into the reactor to convert nitrites (nitrates III) into nitrogen, characterized in that it consists of means (17, 18, C ) to carry out a series of activities in real time on the processed sewage, at the outflow and in the biological reactor, to assess the volume of nitrogen charge for processing in the sewage, especially through the conductivity probe (17) and the flow meter (18) measuring the effluent flow (Q) and the device for calculating and controlling (C) the number of full cycle feed phases depending on this nitrogen charge and the minimum volume of fluid in the reactor, such that the concentration of nitrogen in the volume fraction entering the reactor is diluted in the volume of fluid remaining in the reactor, which allows to avoid inhibiting the action of nitrifying bacteria, however, the nitrogen charge in the volume fraction is, however, sufficient to provide a "portion" or peak (P) of ammonium ion in the reactor 14. Instalacja do przetwarzania ścieków ze skoncentrowanym azotem, zwłaszcza zawierającym ponad 100 mg N/l, realizującym utlenianie realizujący utlenianie nadmiarowych ilości jonów amonowych do azotynów (azotanów III), a następnie przemianę azotynów (azotanów III) do azotu gazowego w sekwencyjnym reaktorze biologicznym (1), w których fazy reakcji są podzielone na frakcje, który to reaktor zawiera bakterie nitryfikujące, przy czym warunki funkcjonowania zostały przewidziane tak, aby stymulować działania bakterii nitryfikujących I, utleniających azot amonowy do azotynów i maksymalnie hamować działanie bakterii nitryfikujących II, utleniających azotyny do azotanów, przy czym objętość ścieków do przetworzenia w pełnym cyklu jest przelewana do reaktora według następujących po sobie frakcji objętościowych, przy czym pełen cykl przetwarzania jest podzielony na następujące po sobie podcykle, każdy z podcykli zawiera fazę zasilania frakcją objętościową, potem fazę natleniania w celu wywołania nitryfikacji, następnie fazę anaerobową, podczas której natlenianie jest zatrzymywane, a do reaktora wprowadzone zostaje źródło węgla w celu przetworzenia azotynów (azotanów III) na azot, znamienna tym, że składa się ze środków (17, 18, C) do przeprowadzenia serii działań w czasie rzeczywistym na przetwarzanych ściekach, na odpływie i w reaktorze biologicznym, do oceny ładunku objętościowego azotu do przetworzenia w ściekach, zwłaszcza przez sondę (17) mierzącą przewodność (X) oraz miernik przepływu (18) mierzący przepływność (Q) ścieków oraz urządzenie do obliczania i sterowania (C) liczbą faz zasilania pełnego cyklu zależną od tego ładunku azotu oraz minimalnej objętości płynu w reaktorze, tego rodzaju, że stężenie azotu we wprowadzanej do reaktora frakcji objętościowej jest rozcieńczane w objętości płynu pozostającego w reaktorze, co pozwala uniknąć hamowania działania bakterii nitryfikujących, przy czym ładunek azotu we frakcji objętościowej jest jednak wystarczający do zapewnienia w reaktorze „porcji" lub szczytów (P) ładunku jonów amonowych EP 1 910 233 B1 przy przelewaniu każdej z frakcji, sprzyjającego rozwojowi biomasy produkującej azotyny. EP 1 910 233 B1 when transferring each fraction, conducive to the development of nitrite producing biomass. 15. Installation according to claim 14, characterized in that it consists of a conductivity probe (19) and a resistance meter (20) placed in effluent and other sensors in the reactor (1), in particular conductivity sensors (21), dissolved oxygen concentration (22), reduction potential (23) and pH (24), with all probes and sensors connected to the controller (C) to enable tracking the evolution of wastewater treatment and control of corrective actions. 15. Instalacja według zastrz. 14, znamienna tym, iż składa się z sondy do pomiaru przewodności (19) i miernika oporu (20) umieszczonych w wypływających ściekach oraz innych czujników w reaktorze (1), w szczególności czujników przewodności (21), stężenia rozpuszczonego tlenu (22), potencjału redukującoutleniającego (23) oraz pH (24), przy czym wszystkie sondy i czujniki powiązane są ze sterownikiem (C) w celu umożliwienia śledzenia ewolucji przeróbki ścieków oraz sterowania działaniami korygującymi. 16. Installation according to claim 14 or 15, characterized in that it contains a carbon source (8) and a metering pump (9) controlled by a controller (C) regulating the duration of dosing the carbon source during the anaerobic phase, the dosing time being determined on the basis of the nitrogen load introduced into the reactor . 16. Instalacja według zastrz. 14 lub 15, znamienna tym, iż zawiera źródło węgla (8) oraz pompę dozującą (9) sterowaną przez sterownik (C) regulujący czas trwania dozowania źródła węgla podczas fazy beztlenowej, przy czym czas dozowania jest określany na podstawie pomiarów wprowadzanego do reaktora ładunku azotu. 17. Installation according to one of the claims 14 to 16, characterized in that it consists of oxygenation means (10, 11, 12) controlled by the controller (C) based on dissolved oxygen concentration measurements. 17. Instalacja według jednego z zastrz. 14 do 16 znamienna tym, że składa się ze środków do natleniania (10, 11, 12) sterowanych przez sterownik (C) na podstawie pomiarów stężenia rozpuszczonego tlenu. . Anna Wachowiak Patent Attorney .Anna Wachowiak rzecznik patentowy EP 1 910 233 BI EP 1 910 233 BI Czas Time Fig. 3 Fig. 3 EP 1 910 233 BI (N> 100mg / l) EP 1 910 233 BI (N>100mg/l) ΕΡ 1 910 233 BI ΕΡ 1 910 233 BI H (m), 02 (mg / l), pH, (mS / cm) H (m), 02 (mg/l), pH, (mS/cm) Czas (godz.) Time (hours) NH4 + (mg N / ~ 02 pH NH4+ (mg N/ ~02 pH Fig. 5 Fig. 5 Fig. 6 Fig. 6